价层电子对互斥理论教学中几个问题的讨论

针对大学课程中价层电子对互斥（VSEPR）理论教学过程中存在的问题,对VSEPR理论的理论基础、过渡金属不适用于VSEPR理论的原因以及与杂化轨道理论之间的关系进行了讨论,并提出了教学建议。     

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。     

一种新的反应性指数：赝轨道活性指数

Fukui提出的前线轨道理论在预测反应活性方面获得了极大的成功。在某些情况下,除了前线轨道之外,还必须考虑其它轨道之间的相互作用。本文提出赝轨道的概念,将所有内层轨道的作用包括在赝轨道参数之内。扩展了前线轨道理论的适用范围。并用硝基苯和苯睛的硝化反应的定位效应为例说明了赝轨道指数的应用。     

共轭效应的本质及其在有机反应中的特殊性

共轭效应是有机化学中特别重要的电子效应之一,存在于共轭体系之中;大学有机化学教学目标要求学生掌握并能熟练应用共轭效应理论解决有机化学中的实际问题。由于共轭效应涉及微观认知,学生普遍感觉不易理解。但作为教学重点与难点,又必须掌握;同时也是学生大学毕业后继续深造学习所必须的基础理论知识,理解、掌握并能熟练应用该理论知识解决有机化学中的学习问题显得尤为重要。本文采用密度泛函理论方法计算并给出了3个二烯烃分子轨道中最高占据分子轨道(HOMO)、最低空分子轨道(LUMO)结构图,揭示了共轭体系内部因存在电荷转移现象而产生电子云的平均化本质,表现在键参数中的键长平均化变化。     

PBL教学法在结构化学休克尔分子轨道理论教学中的应用

休克尔分子轨道理论是结构化学课程中的重要内容,可预测或解释共轭分子性质、电子光谱等问题。其与势箱中粒子运动模型、分子轨道理论、分子对称性等知识点关联密切,综合性强。在该理论教学过程中运用问题式教学法(Problem-Based Learning,PBL),以典型问题引导学生自主学习,在循序渐进的问题中,学生的思考意识逐步增强,知识综合能力可得到有效提升。     

多组分气体吸附平衡理论研究进展*

关于多组分气体吸附平衡理论的研究之所以重要,一是因为其在分离技术中的应用前景,二是因为其尚不成熟。本文对临界温度以下多组分气体吸附平衡理论研究的进展、各种数学模型的特点及适用范围作了评述,并探讨了含超临界值组分的气体吸附平衡理论所面临的问题及其研究方向。     

Navier-Stokes方程组证明及理论本质探究*

“传递现象”是国内外化学化工专业本科和研究生最重要的学位课程之一,其“三传”理论在教学与工程领域应用广泛。Navier-Stokes方程组是“三传”理论的基础。综合运用动量守恒定律、角动量守恒定律、力的合成与分解、应力与形变的几何关系、压力起源等对其进行推导证明,并在推导过程中明晰其理论意义,完善化工“传递现象”课程的理论教学,提升了学生工程研究兴趣。     

新课改视野下基于加德纳多元智能特征理论的化学教学反思

以加德纳多元智能理论作为教学反思框架构建的理论基础,新课程改革三维目标理论作为教学反思框架构建的应用基础,以案例分析为依托,力求为新一代的化学教师提供一个教学反思的理论框架。     

杂化轨道成键能力及夹角计算公式的简洁推导

杂化轨道理论是化学键理论的重要内容,杂化轨道成键能力和杂化轨道之间的夹角是杂化轨道理论教学的重点和难点,多数教材通常直接给出相关公式,忽略导出过程,不能满足部分学生进阶学习的需要。本文给出了相关公式的简易推导,以期解疑释惑,加深学生对杂化轨道理论的认识和理解。     

气球结合球棍模型在化学结构理论教学中的应用*

介绍了气球结合球棍模型在化学结构教学中的应用。气球是价廉易得的杂化轨道教学的完美教具,而结合球棍模型可以辅助认识共轭分子和共轭效应,理解分子轨道理论、分子性质和反应机理。这种让学生亲手操作的体验式学习模式,是一种很好的主动学习法,不仅极大地提升了学生的学习兴趣,更增强了他们对于复杂和抽象知识的理解。     

基于创新能力培养的杂化轨道理论教学策略

以提高大学生的科学素养为切人点,以突出对科学本质的理解为突破点,构建有助于培养创新能力的杂化轨道理论的教学策略：利用价键理论的“不足”,创设问题情境;以问题组凸现杂化轨道理论所蕴含的科学方法;将科学本质教育有机融人杂化轨道理论教学全过程。     

有机化学教学中使用共振式描述超共轭效应的探索

有机化学教学中通常使用分子轨道理论和价键理论中的共振论来描述π轨道的共轭效应,而对于类似的σ轨道的超共轭效应,通常只用轨道理论来描述,而基本不采用价键理论中的共振式描述。尝试用共振式来描述σ键的超共轭效应,发现不仅能够获得清晰易懂的图像,还能将有机化学中多个跨章节的知识点联系在一起,有利于知识的融会贯通,以及对电子结构和共振论的深入理解。     

分子轨道理论的奠基人--弗里德里希?洪特

量子化学目前已发展成为一门成熟的学科。德国理论物理学家弗里德里希·洪特(1896—1997)对原子和分子电子结构的研究为量子化学的建立和发展奠定了基础,被称为分子轨道理论的奠基人之一。洪特因发现洪特规则和建立分子轨道理论被化学界熟知,本文介绍了弗里德里希·洪特的生平,并对洪特发现洪特规则和建立分子轨道理论的过程进行了详细论述。     

基团轨道相互作用理论与应用

基团轨道相互作用是近年来理论有机化学家Dewer Salem和Fukui等人提出的一种与有机官能团相对应的新理论;这一理论是在微扰分子轨道理论的框架中,从基团轨道相互作用角度来分析分子内、分子间基团的相互作用;这一理论目前虽处于发展阶段,尚不完善,但具有明显的直观性和普遍的指导意义。用这     

用不饱和度计算键级的研究

键级一般都从分子轨道理论、共振论、价键理论、等电子体等角度确定。研究了利用不饱和度方法计算简单分子或离子的键级,避免了分子轨道理论中的繁杂书写,比较直观和方便,并通过若干竞赛试题进行了应用。     

结构化学教学资源开发*——以突破分子轨道理论教学障碍点的资源为例

针对结构化学课程中制约化学核心素养发展的教学内容(尤其是重要理论的教学障碍点),利用信息技术(Multiwfn、Gaussian等量子化学程序)与课程深度融合,开发优质教学资源。以分子轨道理论教学资源开发为例,介绍了相关资源以及开发的依据和资源的教学价值。     

分子轨道理论奠基人—罗伯特?桑德森?马利肯

1966年,化学家、物理学家罗伯特·桑德森·马利肯(1896-1986)"因其应用分子轨道理论对化学键和分子电子结构的基础性研究"而获得了诺贝尔化学奖。本文介绍了马利肯的生平经历和科学成就,尤其对其科学探索的过程予以呈现。     

简单Hückel分子轨道理论判断H4分子及离子的几何构型

简单Hückel分子轨道理论是结构化学课程内容的主要知识点之一,主要用于计算π电子成平面分布的离域体系的电子结构和轨道能量。本文把该理论推广到H_4非离域体系,定性地计算H_4非离域体系的轨道能量,帮助学生理解Walsh规则应用举例中难以理解的H_4构型为直线型,但H_4~+为四面体构型的原因。     

化学学科核心素养指引下的“配合物”教学探讨

指出了高中阶段“配合物”教学中存在的问题,并从“应用杂化轨道理论解决配合物中心部分的空轨道问题”“尝试判断配位原子”“用平衡思想理解配合物的内界组成”等3个方面阐述了如何在化学学科核心素养的指导下引导学生更好地进行配合物知识的学习。     

π电子自洽场分子轨道理论及其应用

本文对π电子自洽场分子轨道理论 (PPP)方法及其应用进行了评述。表明PPP半经验分子轨道方法在研究有机共轭大分子光物理性质和预示新型材料方面起着积极重要的作用。