МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Воронежский государственный педагогический университет»
АННОТАЦИЯ
РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
Уровень основной образовательной программ: бакалавриат Направление подготовки: 050100 Педагогическое образование Профиль: химия Форма обучения: очная Кафедра: химии ФИО разработчика: к.х.н., доцент М.Ю.Санина
Трудоемкость дисциплины: 2 зачетных единиц Количество часов: всего 72 час. В т.ч. аудиторных 36 час.; СРС - 36 час. Формы отчетности: зачет
г. Воронеж – 2011 г.
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины квантовая химия является: формирование основ современной теоретической химии, ознакомление с квантово-механическими методами описания химических систем (атомов, молекул, кристаллов) и реакций. В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие компетенции: Специальные:
- владеет основными физическими и химическими понятиями; знаниями фундаментальных законов физики и химии, явлений и процессов, изучаемых этими науками (СК-1);
- имеет представление об электронном строении атомов и молекул (часть СК-3); 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
№
п/п
Наименование раздела учебной дисциплины (модуля)
Содержание раздела в дидактических единицах
1.
Становление квантовой механики и ее основные положения.
Теории и эксперименты, явившиеся причиной возникновения квантовой механики. Математический аппарат и основные постулаты квантовой механики.
2.
Квантово-механическое описание одноэлектронных атомов.
Решение уравнения Шредингера для водородоподобных атомов: атомные орбитали, квантовые числа, энергетические уровни.
3.
Квантово-механическое описание многоэлектронных атомов.
Решение уравнения Шредингера для многоэлектронных атомов: атомные орбитали, квантовые числа, энергетические уровни.
4.
Квантовая теория образования химической связи и химических реакций.
Адиабатическое приближение и понятие о поверхностях потенциальной энергии молекул. Основные методы решения электронного уравнения Шредингера для молекулы: одноэлектронное приближение и молекулярные орбитали; учет корреляционных эффектов. Расчетные методы квантовой химии: неэмпирические и полуэмпирические. Симметрия молекул. Сохранение орбитальной симметрии в химических реакциях.
5.
Кванто-механическое описание различных молекулярных и кристаллических систем.
Строение и свойства p-сопряженных молекул. Координационные соединения: теории молекулярных орбиталей и поля лигандов. Структурно нежесткие молекулы. Теория молекулярных орбиталей для твердых тел.
3. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В рамках лекционно-семинарской системы обучения используются виды лекций: вводная, лекция-информация, лекция-визуализация, традиционные или специальные семинары в виде дискуссий. 4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОН ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Основная литература
1. Физическая химия. В 2 кн. Кн.1. Строение вещества. Термодинамика.; учеб. для вузов / К.С. Краснов, Н.К. Воробьев, И.Н. Годнев и др.; Под ред. К.С. Краснова — 3-е изд., испр. — М. : Высш. шк., 2001. — 512 с.
2. Степанов Н.Ф. Квантовая механика молекул и квантовая химия: учеб. для вузов: М.: Мир 2001. — 518с.
3. Барановский В.И. Квантовая механика и квантовая химия : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В. И. Барановский. — М. : Академия, 2008. — 384 с. 4.2. Дополнительная литература 1. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул (электронные оболочки): учеб. пособие для ун-тов— 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1997. — 560 с.
2. Мелешина А.М. Курс квантовой механики для химиков: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / А.М.Мелешина. – 2-е изд. перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1980. — 215 с.
3 Мелешина А.М. Курс квантовой химии: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / А.М. Мелешина. – Воронеж: изд-во ВГУ, 1981. – 200 с.
4. Карапетьянц М.Х. Строение вещества : учеб. пособие для хим. и хим.-технол. спец. вузов / М. Х. Карапетьянц, С. И. Дракин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1978. — 304 с.
5. Дмитриев И.С. Электрон глазами химика. – Л.: Химия, 1983. – 232 с. 4.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы: