量子化学基础
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇量子化学基础范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
量子化学基础范文第1篇
论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。
量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。
一、 在材料科学中的应用
（一）在建筑材料方面的应用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1 ，2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca 钙矾石、含Ba 钙矾石和含Sr 钙矾石的Al -O键级基本一致，而含Sr 钙矾石、含Ba 钙矾石中的Sr，Ba 原子键级与Sr-O，Ba -O共价键级都分别大于含Ca 钙矾石中的Ca 原子键级和Ca -O共价键级，由此认为，含Sr 、Ba 硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。
（二） 在金属及合金材料方面的应用
过渡金属(Fe 、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。
二、在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子， 如低级芳香烃作为碳/ 碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian 98 程序中的半经验方法UAM1 、在UHF/ 3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3L YP/ 3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。 转贴于
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li + 离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago 等[8] 用半经验分子轨道法以C32 H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago 等[9 ] 用abinitio 分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li - C 和具有共价性的Li - Li 的混合物。Satoru 等[10] 用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。
随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。
三、 在生物大分子体系研究中的应用
生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用，甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘， 进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。
综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。
参考文献：
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量子化学基础范文第2篇
一、结构化学课程的教学现状分析
目前结构化学教学面临两大难题。首先，结构化学中的很多概念过于抽象，教师难以形象地去讲授，学生难以理解和接受。其次，随着现代化学学科本身的快速发展以及与其他学科的交叉融合，使得结构化学的教学内容快速膨胀，而结构化学的教学课时不但没有增加反而有所减少，这就势必产生“任务重，时间少”的难题。
为了解决这两大难题，人们已做了一些有益的尝试和探索，如，整合教材内容，采用多媒体教学等。这些改革都不同程度地改进了结构化学的教学，也取得了一些积极的效果。但是，这些改革措施和方法并没有彻底解决这两大难题。我们结构化学教学组经过长期的尝试和探索，得到了一种行之有效的方法，这就是在结构化学的教学中采用目前先进的可视化量子化学分子设计软件来辅助教学。下面予以介绍，以期为同行们提供一些借鉴。
二、可视化量化计算软件的使用
使用可视化的量子化学软件，通过计算得出教材中的结论，将抽象的概念变为直观的图形，也可以通过化学软件的使用使学生了解到所学的基本概念在实际中的应用，在课堂上用多媒体的形式加以演示。在实际教学过程中具体做法如下：
第四章对于分子的对称操作和点群的有关知识，利用可视化软件画出具体的图形，在课堂上利用多媒体对具体的图形进行各种对称变化和操作，形象直观容易接受。
丁二烯分子π轨道图形
另外，对于结构化学知识在实践中的应用、NMR数值的测定、偶极距、分子光谱等问题都可以利用量子化学软件计算得出与实验相符合的数值，使学生进一步了解学习结构化学课程的作用。
总之，可视化量化计算软件可以使结构化学的教学从单纯的理论讲授变成理论与实践相结合的课程，将结构化学抽象的概念变成直观的图形；通过让学生动手进行计算，分析计算结果，加深了学生对课程内容的理解，使学生便于接受和理解，同时提高了他们的学习兴趣，培养他们的科研能力。
量子化学基础范文第3篇
本书的主要目的，就是要证明这样的替代物是存在的，它与50年前人们讨论的所谓唯象随机量子力学以及随机零点场理论密切相关。这是一种涨落场，属于经典Maxwell方程的解，但是在零温下有非零平均能。作者们认为量子化源于经典物理与这种零点场涨落紧密联系的深刻随机过程，而量子力学的基本理论建筑在第一原理的基础上，这个原理揭示从更深层次的随机过程引发的涌现（Emergency，或译突现）现象的量子化。
作者们在本书所呈现的理论观点是经过长时间的努力寻找而获得的答案。长期以来，科研人员试图寻找答案的以下问题：哪些概念对量子力学的发展起重要作用；是什么为这些概念提供了物理基础；量子力学背后的物理学的最新发现中，有哪些对这些问题的回答形成了综合的和自洽的新的理论框架。
作者认为任何物质系统都是一个开放系统，它们永久地接触随机零点辐射场，并与其达到平衡状态。从这个基础出发，导出量子力学形式体系的核心以及非相对论QED的相对论修正，同时揭示了基本的物理机制。本书打开了通向进一步探索并揭示物理的新大门。读者会看到，这一任务远没有结束，仍存在很多问题没有考察到，期待进一步研究。
本书阐明了量子理论一些核心特点的根源，诸如原子的稳定性，电子自旋，量子涨落、量子非定域性和纠缠。这里发展的理论重新确认了诸如实在性、因果性、局域性和客观性等基本的科学原理
全书内容共分10章：1.量子力学：某些问题；2.唯象随机方法：通向量子力学的简捷途径；3.普朗克分布，涨落零点场的一个必然推论；4.通向薛定谔方程的漫长旅途；5.通向海森伯量子力学之路；6.超越薛定谔方程；7.解开量子纠缠； 8.量子力学的因果性、非定域性和纠缠； 10.零点场波（和）物质。
本书适合熟悉量子力学的最基本概念和结果的读者阅读。其内容适用于从事理论物理、数学物理、实验物理、量子化学和物理哲学的研究人员、研究生和教师参考。
丁亦兵，教授
（中国科学院大学）
Ding Yibing，Professor
（The University，CAS）Ignatios Antoniadis et al
Supersymmetry After the
Higgs Discovery
2014
http：///book/
10.1007/978-3-662-44172-5
量子化学基础范文第4篇
羟汞化-脱汞是由烯烃合成醇的有效途径之一［1］。羟汞化反应主要分为两个阶段:①烯烃在含水的四氢呋喃溶液中与乙酸汞发生羟汞化;②羟汞化产物不经分离，直接加入NaBH4进行还原脱汞。该反应具有条件温和(一般在室温进行)、速度快(一般第一阶段只需要几分钟，第二阶段需要1小时)、中间产物不需分离、区域选择性好(Markovnikov取向)、无重排产物等优点。因此，尽管汞是公认最毒的金属元素，但由于羟汞化反应的诸多优点，该反应仍被广泛用于有机合成［2-3］。
以丙烯加乙酸汞为例，目前比较公认的羟汞化反应机理［4-5］见图1。其中第二步和第三步最为关键，但是目前国内外多数有机化学教材都没有明确指出反应的速控步是哪一步［6-10］，部分教材甚至把羟汞化过程归类为亲电加成反应［8-10］。我们对此产生疑问，整个反应的速控步究竟是汞离子亲电加成的第二步，还是水亲核进攻的第三步?下面根据软硬酸碱理论、元素电负性等有机化学基础知识以及量子化学计算结果对各步反应分析如下:(1)第一步，乙酸汞发生电离产生乙酰氧基汞正离子。我们认为该带有正电荷的汞离子的生成是必要的。最新的研究证明氯化汞能够催化芳基烯基醚的羟汞化反应。加入氯化钠等含有氯离子的无机盐能够抑制上述反应，而加入硝酸银可以促进上述反应。因为氯离子是软碱，额外增加的氯离子能够和汞离子络合生成［HgCl4］2－，抑制了+HgCl的生成，进而抑制了羟汞化。而加入硝酸银，使银离子和氯离子结合，则可以促进+HgCl的生成，进而促进羟汞化反应。对于不同的汞盐，根据软硬酸碱理论可以判断其电离的难易。越容易电离的汞盐，活性越高。不同汞化合物应该具有如下的活性顺序:Hg(OOCCF3)2＞Hg(OOCCH3)2＞HgCl2＞HgBr2＞HgI2。因为Hg2+是软酸，CF3COO－是最硬的碱，I－是最软的碱。所以Hg(OOCCF3)2最容易电离，HgI2则是“软亲软”，不易电离，活性最低。实验结果表明Hg(OOCCF3)2对4-己烯-1-醇分子内氧汞化速度比Hg(OOCCH3)2快，而且产物不同［12］。(2)第二步，乙酰氧基汞正离子与烯烃的碳碳双键发生亲电加成生成汞鎓离子。从软硬酸碱理论分析，烯键的π电子为软碱，汞离子为软酸，“软亲软”，该基元反应应该属于快反应。从电负性考虑，汞的电负性为1．9，略小于碳的2．55［13］，这使正电荷主要集中在汞上而不是碳上。这一点与溴鎓离子截然不同，后者正电荷主要集中在碳原子上。所以，相比溴鎓离子，汞鎓离子不易受到水的亲核进攻。我们用量子化学手段计算得出乙烯、丙烯、异丁烯与乙酰氧基汞正离子加成生成的汞鎓离子中间体以及乙烯的溴鎓离子的结构与APT电荷(atomicpolartensor-basedcharges)［14］分布(图2)(本文量化计算均采用Gaussian03软件包，分子构型在RB3LYP水平下进行优化，其中C、O使用6-31G*基组，H使用6-31G＊＊基组，Hg和Br使用赝势基组(Lanl2DZ，其中对Br加上极化函数(极化参数为0．389);
对所有优化的结构进行频率计算，以确认所有结构均是稳定结构(驻点是极小值，没有虚频))。从以上计算结果可得出结论:①上述汞鎓离子中，乙酰氧基与汞原子是双齿配位的，两个O—Hg键长几乎等长，都在2．30左右。②汞原子上总是带有最多的正电荷。③在丙烯等不对称烯烃的汞鎓离子中，由于甲基的供电诱导效应，C2上正电荷多于C1，在异丁烯的汞鎓离子中这一差异更加明显。从乙烯到丙烯到异丁烯，Hg—C1键逐渐变短，从2．602变为2．478，再到2．419。而Hg—C2键逐渐变长，在异丁烯的汞鎓离子中，Hg—C2键最长，达到2．876。这都预示着第三步水亲核进攻的位置在C2上，即Markovnikov取向。④在异丁烯的汞鎓离子中，C2上带有最多的正电荷，可以预期其与水的亲核加成速度要比丙烯或乙烯的汞鎓离子更快，这一结论与实验结果一致［15］:2-甲基-2-丁烯的羟汞化在10s内完成，而环己烯需要55s。⑤与电负性分析结果一致，与乙烯的乙酸汞鎓离子不同，在乙烯的溴鎓离子中，正电荷主要集中在碳原子上，溴原子上正电荷很少，这表明汞鎓离子与溴鎓离子有着本质的不同。众所周知，羟汞化反应通常不会发生重排，这正是由于汞鎓离子中间体的正电荷主要集中在汞上而不是碳上的具体体现。因为涉及鎓离子的碳上正电荷较少，临近α位的烃基或氢原子不易发生迁移。
我们分别计算了叔丁基乙烯的汞鎓离子和溴鎓离子甲基重排前后的能量变化，结果如图3所示。从量子化学计算的结果也可以看出，在叔丁基乙烯汞鎓离子中，C2上的正电荷仅为0．4858e，而且甲基重排后所得到的叔碳正离子中间体的吉布斯自由能比重排前升高了77．78kJ/mol;而叔丁基乙烯的溴鎓离子中C2上正电荷高达0．8574e，非常有利于甲基迁移，而且发生类似重排后产物的吉布斯自由能比重排前降低了45．19kJ/mol。因此叔丁基乙烯的汞鎓离子的重排在热力学上是极其不利的，不易重排。而叔丁基乙烯与溴的亲电加成生成的溴鎓离子容易重排。事实上，许多烯烃，如:莰烯［16］、降冰片烯［17］和苯并二环［2．2．2］-2，5-辛二烯［18］与溴的亲电加成都发生了重排。(3)第三步，水作为亲核试剂进攻汞鎓离子。在该步中，水分子中的氧原子是硬碱，而带有部分正电荷的碳原子是软酸。由于碳上的正电荷较少，水的亲核性又弱，此类弱亲核试剂的亲核进攻就变得更加困难。由此推断，该步基元反应才应该是整个反应的慢步骤，即整个羟汞化反应的速控步。通过查阅文献［19］，这一结论得到了有力支持。例如:2-甲基-1-己烯的羟汞化反应速度比1-己烯快10倍，比四甲基乙烯的羟汞化速度快833倍。上述实验结果与相应汞鎓离子中C2上的正电荷多少有关(图4)。2-甲基-1-己烯的汞鎓离子中C2上的正电荷最大(0．6632e)，羟汞化最快;而四甲基乙烯的类似物相应碳原子上的正电荷最少，羟汞化最慢。如果汞鎓离子生成的一步是速控步，含有4个供电甲基的四甲基乙烯与乙酸汞离子形成汞鎓离子进而得到羟汞化中间体应该是上述3个烯烃中最快的，然而实验 事实正好相反。这反过来证明汞鎓离子生成的一步不是整个羟汞化反应的速控步。另外，对于含多个双键的烯烃，羟汞化优先发生在最不对称的双键上，即1，1-二取代优于1，1，2-三取代，单取代优于1，2-二取代［20］，反应速度与汞鎓离子中取代最多的碳原子上的正电荷密度成正比，也进一步说明水亲核进攻的一步是整个反应的速控步。(4)第四步是中间产物Ⅱ快速失去质子的过程，不再赘述。(5)关于烯烃和炔烃羟汞化产物的脱汞问题。在烯烃的羟汞化产物中，由于碳与汞的电负性差别太小，使得碳汞键的电荷分布比较均匀，碳汞键的极性较小。量子化学计算得出乙烯羟汞化产物中与汞原子相连的碳原子上负电荷密度均为－0．1300e，同样说明碳汞键的极性很小，所以乙烯羟汞化产物HOCH2CH2HgOAc不像其他金属有机试剂(例如Grignard试剂)那样容易水解，而必须使用还原剂NaBH4进行还原。
相反，乙炔在汞催化下的水合产物是互变异构体(图5):HOCHCHHg+和OHCCH2Hg+，前者与汞相连的碳原子是sp2杂化，比sp3杂化碳原子具有更大的电负性［21］和更强的吸引电子能力，会使碳汞键极性增大;后者甲酰基是强吸电基，而且在稀硫酸中，氧原子会发生质子化，使碳汞键极性进一步增大。因此，乙炔羟汞化产物中的碳汞键更像一般金属-碳键，在稀硫酸中容易水解。所以在炔烃羟汞化反应中，汞离子是催化量的。为了便于比较，我们在乙炔羟汞化中间体的汞原子上螯合了一个乙酸根，量子化学计算结果见图6。从图6能够明显地看出，乙炔羟汞化产物中的碳汞键正负电荷差别明显大于乙烯羟汞化产物中的碳汞键电荷差，键的极性也明显比后者强，即乙炔羟汞化产物中碳汞键容易直接水解变为碳氢键。本文从有机化学基本概念、基本理论出发，结合量子化学计算结果，对烯烃的羟汞化机理进行了分析，得出该反应的速控步是水分子亲核进攻汞鎓离子的一步，整个反应属亲核加成。同时指出，烯烃羟汞化产物中的碳汞键极性小，不能直接水解为碳氢键，故需要硼氢化钠还原;而炔烃羟汞化产物中的碳汞键极性较大，在反应过程中可以直接水解转化为碳氢键。
量子化学基础范文第5篇
一努力培养学生学习兴趣，激发学生学习热情
结构化学课程内容较为抽象、不易理解，因此学生普遍对该课程的学习兴趣不高。为了尽可能克服这种现象，课堂教学中我们尝试通过各种途径培养学生的学习兴趣，激发他们的学习热情，以切实提高课堂教学效果。
1介绍量子理论诞生的历史，让学生了解结构化学知识的重要性[5-6]
结构化学有着漫长的发展史，其发展历程的每一阶段几乎都有一些传奇的故事和有获得诺贝尔奖的成就作为支撑。因此，课堂教学过程中适当地向学生介绍量子理论诞生及被人们所接受过程的传奇故事，会使学生深刻认识到相关知识的重要性，提高其学习兴趣。同时，向学生介绍这些知识得出的背景和过程，前人分析问题、解决问题的思路和方法，激发并保持学生的兴奋思维，让学生从前人的成功中学会理论联系实际，学会观察、思考以及分析和归纳的能力，从而对结构化学的学习产生浓厚的兴趣，变被动学习为主动学习。
2将理论与实际应用有机结合，让学生了解结构化学知识的广泛应用[7]
教师在授课过程中可针对不同专业的学生，加强授课内容与学生毕业后工作及后续学习的联系。针对师范院校化学专业的学生而言，现行中学化学教材中有许多问题，都可以用结构化学的原理、概念来加以解释。其中，元素周期律、原子结构、原子、离子核外电子的运动状态的描述，核外电子排布的规律等都可以运用结构化学中原子结构的原理进行深入的理解和解释。简单分子的成键情况、分子的空间几何构型判断、分子的性质与结构的关系等则可运用结构化学中分子结构的知识进行深入的解释。C60分子筛等晶体的结构，应用结构化学中晶体结构的知识也都可以得到解释和说明。这些都说明结构化学与中学化学是紧密相关、相互渗透的。教师可在结构化学教学中充分联系中学化学教学的实际，调动学生学习结构化学的积极性和兴趣，提高他们应用结构化学知识解决中学化学教学实际问题的能力，激发学生对结构化学的学习兴趣。
3将学科前沿的研究动态和热点融入课程教学，让学生了解结构化学的最新发展动态和取得的成果[8]
教学中，我们会根据学科进展，适时更新一些前沿内容，在教学内容上增加一些教材中没有的学科前沿研究动态和热点。现代科学技术的日新月异，加快了科学知识的积累和科学概念的更新，所以基础课教学内容也需不断的更新和发展。教学中不但要“少而精”，还要“少而新”，不但要“常教常精”，还要“常教常新”，这就要求教师及时了解发展动态，不断补充新知识。选择新分子、新材料、新理论充实和更新教材内容，如简介球烯化合物、纳米材料、高温超导体、扫描隧道显微镜，展示晶体材料在现代科技中的重要应用，向学生作“结构化学的发展与动向”、“新型材料及应用前景”等专题介绍，使学生了解结构化学的新进展。实践证明，通过课堂知识与当前科研的前沿和实际相结合的讲授方式，使学生在学到基础知识的同时，又能了解所学知识与科研实践的联系，使学生觉得学有所用，激发了他们的学习兴趣和从事科研工作的热情。
二充分利用计算机与网络，督促学生做好课前预习和课后复习
为了让学生能带着问题有针对性地学习，我们要求学生利用网络教学平台进行课前预习和课后复习。我们利用学校网络教学平台把结构化学教学课件、教学大纲、练习题及解答、结构化学资源和实验讲义等各种信息上传到结构化学教学网页上，让学生充分了解课程安排、课程要求等课程信息，有意识地给学生留一些与上课内容有关的问题或知识点，鼓励学生应用网络去主动获取知识，形成自己的认识和体会，提前做到有效预习，这增加了学生自主学习的时间和空间。课后还要求进行知识的复习巩固，遇到疑难问题，还可在网络上进行在线答疑，极大地提高了学生的学习自主性。这为课堂教学质量的提高提供了有效的保证。
三改革传统教学模式，引导学生积极参与课堂教学，创设民主、开放的课堂环境和氛围[7]
传统的教学模式中，课堂教学以教师为中心，知识传播靠教师灌输的特征十分明显。长此以往，造成课堂气氛沉闷、压抑，学生思想不易集中。为确立学生在教学中的主体地位，我们本着以学生为本的思想，创设民主、开放的课堂环境和氛围，把学习的主动权还给学生，引导学生适当参与课堂教学，教学互动、教学相长。在整个教学过程中，我们以积极的心态和情绪，丰富形象的语言，因势利导，不断启迪，使学生思维活跃、积极响应，课堂教学始终充满活力。学生也通过愉快的交流达到掌握知识的目的。
四采用框架结构教学法，强化重难点，弱化复杂数学公式的推演[8]
每门学科都有自己的知识框架，它是学科的精髓。教师在课堂上的讲授不能只见树木，不见森林。如果拘泥于细节讲得太多太细，在有限的时间内很难完成规定的教学任务，也不利于激发学生的求知欲。我们在课堂讲授中，着重阐述分析知识结构框架及知识点之间的联系、关键内容及重要结论等，中间的演算、一般性的论述和遗留问题可以由学生课后通过网络教学平台自己解决，实在无法回避的数学公式，力争用简化的模型来描述，使其易于理解、掌握。我们进入课堂就向学生直接交底，这次课打算解决什么问题，问题是怎样提出的；打算采用哪些方法、沿什么思路解决这些问题，问题解决后又如何具体应用。在引导学生理清思路后再选择重点或难点等关键内容进行重点讲授，达到举一反三的目的。将那些属于拓展提高、疑难问题辨析讨论、进一步应用细节等内容调整为给学生提问题，引导学生通过思考、查阅资料的方式来完成。这样的教学过程不仅使学生接受知识，而且对教师分析问题和解决问题的思路和方法产生兴趣，得到有效启迪，自然也就获得了探索知识的主动权，最终转化为创新能力和课堂效率。
五适当运用多媒体技术和量子化学计算软件辅助教学[8-10]
传统的以“教师+黑板+粉笔”的教学模式有时学生感到枯燥无味，且难以理解原理与结构之间的内在联系，因此，在结构化学教学中我们利用Flash、3D MAX、ChemOfice、PPT等软件制作了分子结构图、动态图片和三维立体变化模型，模拟原子、分子等的结构和变化机理，使抽象的三维空间变得直观化，以生动、形象、清晰的画面向学生展示出分子结构模型等，通过幻灯片放映还可以使学生在最短的时间获得大量知识，提高教学效率。借助于计算机技术，学生将能“走进”原子、分子和晶体内部，探索微观世界的奥妙，从而显著改进教学效果，这也是结构化学多媒体教学的魅力。多媒体教学广泛采用分子软件制作立体感强、可实时操作的动态模型，解决实物模型种类有限、数量不足的困难，为学生提供动手机会；尤其是把Gaussian03程序[11]精确的计算能力与Gaussview的显示能力运用于课堂教学，让学生直观形象地了解物质的微观结构和化学问题处理方法，从而加深对教材内容的理解，为学生进行探究式学习提供一种有用的工具。原子轨道、分子轨道、电子云等图形采用量子化学程序计算绘制，不仅使抽象概念具体化，而且将结构化学中丰富多彩的结构美、形态美、理论美，用多媒体功能表现出来，使化学教学同时成为美感教育过程，活跃气氛，提高学习兴趣，纠正对化学的片面认识，使学生更加热爱化学，从而提倡科学与人文、艺术的结合，以利素质教育，最终改进课堂教学效果。
总之，我们在结构化学的课堂教学中努力培养学生学习兴趣，激发学生学习热情，尽可能做到化繁入简、化简于无形，合理运用现代化教学手段和量子化学计算软件的强大功能，使学生忘却其难，感受其美，喜欢结构化学，从而学好结构化学。
参考文献
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