化学理论与机制发展规划概述

化学理论与机制是化学科学的理论基础,其根本任务是研究化学科学中的基本原理,揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律,并为其他相关学科的发展提供基础理论支撑.本文简要介绍了国家自然科学基金委员会化学科学部化学理论与机制领域(基金申请代码:B03)"十四五"及中长期发展规划、学科布局、申请代码和研究方向,供相关人员参考.新...     

合成化学发展规划概述

合成化学是化学科学的核心,其根本任务在于创造新物质,并为其他相关学科的发展提供强大支撑.本文简要介绍了国家自然科学基金委员会化学科学部化学科学一处(合成化学)"十四五"及中长期发展规划、学科布局、申请代码和研究方向,供相关人员参考.新申请代码于2021年启用.     

计算化学中的机器学习

机器学习带来的技术革命波及甚广,计算化学也从中受益.正确地将机器学习引入计算化学,有望突破现有方法在计算精度和计算效率上的瓶颈.本文针对计算化学中的机器学习方法及其应用,从势能面计算、分子动力学模拟和材料基因组工程中的分子设计三个方面进行了概述.     

学科交叉为化学发展注入新活力——第二届“化学的创新与发展论坛”概述

2012年4月13-15日,作为中国化学会第28届学术年会的分会之一,由中国科学院科普和出版工作委员会与《中国科学》杂志社主办,美国物理联合会（AIP）协办的第二届“化学的创新与发展论坛”在四川大学召开．《中国科学：化学》主编黎乐民院士（北京大学）、编委帅志刚教授（清华大学）以及黄震教授（Georgia State University）担任论坛主席．本届论坛的主题是“化学与相关学科的交叉与渗透”,旨在促进化学与物理科学、材料科学和生命科学的交叉渗透,进一步发挥化学在解决能源、医药、环境保护与资源利用等领域基本问题中的重要作用．中国科学院科普和出版工作委员会主任及《中国科学》《科学通报》总主编朱作占院士和AIP全球出版总监Mark Cassar致开幕词．化学生物学、材料科学、物理学、能源、环境和资源利用等多个领域的15位国内外专家作了主题报告．     

化学计算中的单位不可忽视

在化学计算中,有关物理量的单位及其表示方法是重要的组成部分。全日制十年制学校高一化学课本中,有关摩尔计算的单位及其表示方法是完整的、严密的。教学实践证明,便于学生接受,印象深刻。但在高二化学课本中,有关当量涉及的单位则不够严密,教学时引起部分学生思想混乱。一、关于克当量和克当量数的单位在高二化学教材中,克当量的单位表示为“克”,克当量数则没有单位（见该书第25页）。     

化学测量学"十四五"发展规划概述

化学测量学是化学的测量科学、方法和技术,是化学科学最早、最重要的发展分支之一.其根本任务是获取物质组成、分布、结构与性质的信息与时空变化规律,并为其他相关学科的发展提供方法和支撑.本文介绍了国家自然科学基金委化学科学部化学测量学"十四五"及中长期发展规划,为从事相关研究的科研人员、老师和学生提供参考.     

新奇的“化学实验”——计算化学

在通常的化学研究中,要知道某个化合物的物理化学性质和结构,或者某种化学反应是否能够发生,就得要进行实验。将来我们可能进入这样一个“化学实验室”,其中既没有化学试剂、也没有测试仪器,只有由少数人操作的电子计算机在忙碌地进行“化学实验”,并且可以多、快、好、省地把所需要的资料和结论打印或显示在人们的面前。对于化学工作者来说,这种新奇领域——计算化学——的出现确实是令人向往的。近代化学在数学、物理和电子计算机技术的促进下,正处在一个新的飞跃形势。其特点是人们可以从     

催化与表界面化学“十四五”发展规划概述

"催化与表界面化学"是国家自然科学基金委员会化学科学部学科重组后设立的学科领域之一.本文阐明了该学科的内涵和外延,介绍了催化与表界面化学学科"十四五"发展规划,内容主要包括学科发展规律和态势、发展现状与瓶颈以及目标和优先资助领域.     

化学计算教学与培养能力

不要单纯为讲计算而讲计算,否则,容易把问题讲死,效果不好。化学计算应注意在平时打基础,培养好解题能力和思考方法,故在平时教学中,要善于抓住事物的内在联系,这种联系不仅是概念与概念间的关系,重要的是其间的“量”的关系。     

甲醛分子的结构和性质的计算化学研究——介绍一个计算化学实验

介绍一个为化学专业本科生设计的、运用通用量子化学软件Gaussian和GaussView完成的计算化学实验.实验内容包括最基本的构型优化、频率计算和电子结构分析.旨在通过本实验,使学生初步掌握用量子化学计算方法研究分子结构和性质的基本过程,并能在将来的科研工作中学以致用.     

生物矿化研究中的化学模型

本文介绍了近年来生物矿化领域的研究情况,特别是从早期的有机-无机界面分子识别模型发展到介观组装和无定形前驱相转化模型的建立。与传统基于水溶液晶体生长的理解不同,人们发现在生物矿化过程中,在溶液中首先沉积的是胶体状的无定型前驱相,有机基质通过对无机相转化动力学及组装过程的控制实现矿物纳米晶体的有序组装,这为材料的仿生制备及生物医学应用提供了全新的策略。     

化学计算中的“图像”问题

“图像”具有简洁、形象、直观等优点。在化学计算中有丰富多彩的“图像”计算题,分述如下。解决这类问题的关键是“识图”──抓曲线的特殊点（起点、终点、转折点）、变化趋势及变化量。     

DNA光复活作用机理研究中的模型化合物

用模型化合物模拟光解酶诱导的DNA光复活作用，能深入认识其作用机理。介 绍了用于DNA光复活机理研究的各种模型化合物的合成，并综述了由模型化合物研 究得到的光复活机理，以及底物嘧啶二聚体的修复效率受外界因素的影响。     

蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验

蒽与马来酸酐的Diels-Alder反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的计算化学实验,该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder反应的反应机理进行了研究。旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣,加深学生对化学学科的理解,提升学生在科研工作中学以致用的能力。     

计算化学在分子轨道教学中的应用

分子轨道理论是理解分子电子结构与微观性质的重要理论之一,也是本科生与研究生结构化学教学中的重点与难点。学生对原子轨道组合形成分子轨道、分子轨道能级交叉混合等知识的理解缺乏形象直观、定量的认识。本文通过基于量子化学或密度泛函理论的Gaussian 03计算软件,计算、绘制并分析了F_2、O_2、N_2、HF、CO等的分子轨道能级图,将学生较难理解的内容定量、直观地呈现出来,形象地解释了分子轨道成键原则与电子填充原则等分子轨道理论中的重难点,加深了学生对分子轨道理论的理解,特别是sp轨道混杂导致的σ_(2p_z)与π_(2p)轨道能级交叉这一难点,激发了学生学习的主动性和积极性,提高了教学质量。在此基础上,利用分子轨道理论分析了CO_2的电子结构,使学生学会应用分子轨道理论解决实际问题,巩固了相关课堂理论知识。     

列表法在化学热力学计算中的应用

讲述列表法在判断过程特点、计算体积功和系统的熵变等热力学计算中的应用。     

化学教学中的模型方法及其应用

化学模型方法在化学教材和教学中有着广泛应用。本文对化学模型方法的含义、特征、条件及分类做了简要讨论。指出自觉认识和充分掌握这种科学方法的重要性和必要性,并提出运用中应注意的几个问题。     

天平与化学的发展

本文较系统地介绍了天平的简史及其在化学发展中的作用。     

研究型计算化学实验改革与实施

针对目前的计算化学实验进行改革,在不知晓实验结果的前提下,通过学生自主查阅文献,设计机理,计算验证,数据分析,并得出结论,从而充分发挥学生的主观能动性和创新性,使其将所学的理论知识加以综合运用来解决实际问题。该实验是为拔尖班学生独立开设的课程,有助于本科研究型人才的培养。