Программа курса «строение вещества»




Скачать 92.72 Kb.
НазваниеПрограмма курса «строение вещества»
Дата публикации08.02.2014
Размер92.72 Kb.
ТипПрограмма курса
litcey.ru > Химия > Программа курса
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ


Утверждено на заседании Утверждено на заседании

методической комиссии кафедры физической химии

химического факультета

протокол №___от_________ протокол №_1_ от _01.09.2005__

Председатель метод. комиссии Зав. кафедрой физхимии,

_________________________ ______________________________

профессор Т.Н.Воробьева В.В. Паньков


УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета

__________________________

« »________________2005 г.


ПРОГРАММА

КУРСА «СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА»

для студентов специальности G 31 05 01 «Химия»
^ Пояснительная записка


Курс «Строение вещества» (лекции – 28 ч, практические – 12 ч, КСР – 10 ч) предназначен для студентов 5-го курса химического факультета всех специализаций и читается в 9-м семестре.

^ Целью данного курса является систематическое изложение закономерностей изменения свойств веществ в зависимости от строения образующих их микрочастиц и внешних условий; расширение знаний о строении вещества, полученных студентами при изучении ряда фундаментальных курсов химического факультета; получение практических навыков расчетов свойств веществ на основании данных по их структуре и обратных задач.
^

Содержание курса


Введение. Понятия «строение вещества», «структура вещества» и «строение молекул». Электрические, магнитные и оптические свойства веществ. Обзор экспериментальных и теоретических методов исследования строения молекул и веществ.

^ 1. Агрегатные состояния вещества, их сравнительная характеристика. Конденсированные фазы: кристаллы, жидкости, аморфные вещества, мезофазы. Устойчивость фаз. Фазовые переходы. Уравнения состояния.

^ 2. Статистическая механика как способ связи свойств молекул со свойствами вещества. Статистические суммы для частиц и для систем. Поступательная, вращательная, колебательная, электронная статистические суммы. Термодинамические свойства идеального газа в приближении «жесткий ротатор – гармонический осциллятор».

^ 3. Межмолекулярные взаимодействия. Составляющие межмолекулярных взаимодействий. Влияние межмолекулярных взаимодействий на свойства веществ. Молекулярные комплексы, кластеры, ван-дер-ваальсовы молекулы. Потенциалы парных взаимодействий.

^ 4. Строение жидкостей и аморфных веществ. Мгновенная и колебательно-усредненная структура жидкости. Ассоциаты и кластеры в жидкостях. Современные подходы для описания структуры жидкостей. Флуктуации и корреляционные функции. Статистическая сумма для жидкости и реального газа. Конфигурационный интеграл.

Структура простых жидкостей. Растворы неэлектролитов. Структура воды и водных растворов. Структура жидких электролитов.

Особенности аморфного состояния. Строение полимерных фаз и растворов полимеров.

^ 5. Строение кристаллов. Кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Симметрия кристаллов. Кристаллографические точечные группы симметрии, типы решеток, понятие о пространственных группах симметрии кристаллов.

Типы кристаллов: атомные, ионные, молекулярные и др. Цепочечные, слоистые и каркасные структуры.

Статистическая сумма для кристаллов. Энергия кристаллической решетки. Динамика кристаллической решетки. Фононный спектр.

Идеальные и реальные кристаллы. Типы дефектов в реальных кристаллах. Статистическая сумма для кристаллов с точечными дефектами.

Строение твердых растворов. Упорядоченные твердые растворы.

^ 6. Общая характеристика мезофаз. Мезофазы и методы изучения их структуры. Пластические кристаллы. Жидкие кристаллы (нематики, смектики, холестерики и др.). Жидкокристаллическое состояние в биологических системах. Практическое применение мезофаз.

^ 7. Методы прогнозирования свойств молекул и веществ, основанные на классической теории химического строения. Основные положения классической теории химического строения. Молекулярные модели различного уровня в современной теории химического строения. Структурная формула и граф молекулы. Методы расчета, базирующиеся на классической теории строения. Обоснование классической теории химического строения – подходы Бейдера и Татевского.

^ 8. Методы расчета структуры и физико-химических свойств веществ. Квантово-химические методы. Метод молекулярной механики. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло. Вычислительный эксперимент.

Литература

Основная

1. Пентин Ю.А., Вилков Л.В. Физические методы исследования в химии. М.: Мир, 2003.

2. Полторак О.М. Термодинамика в физической химии. М.: Высш. шк., 1991.

3. Смирнова Н.А. Методы статистической термодинамики в физической химии. М.: Высш. шк., 1982.

4. Татевский В.М. Строение молекул и физико-химические свойства молекул и веществ. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993.

5. Харгиттаи И., Харгиттаи М. Симметрия глазами химика. М.: Мир, 1989.
Дополнительная

5. Зоркий П.М. Симметрия молекул и кристаллических структур. М.: Изд-во МГУ, 1986.

6. Каплан И.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. М.: Наука, 1982.

7. Молекулярные структуры: прецизионные методы исследования. М.: Мир, 1993.

8. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М.: Высш. шк., 2000.

9. Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. Л.: Химия, 1987.

10. Соловьев М.Е., Соловьев М.М. Компьютерная химия. М.: Солон, 2005.

11. Jensen F. Introduction to Computational Chemistry. John Wiley & Sons, 1999.


Составил

доцент кафедры физической химии

Е.В. Павлечко

Утверждено на заседании

кафедры физической химии

__1_ сентября 2005 г.

Протокол №__1_

^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса «СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА»

для студентов специальностей G 31 05 01-01 и -02 «Химия»

(лекции – 28 ч, семинары – 12 ч, КСР – 10 ч)


Лекция

Содержание

1

Понятия «строение вещества», «структура вещества» и «строение молекул». Электрические, магнитные и оптические свойства веществ. Обзор экспериментальных и теоретических методов исследования строения молекул и веществ.

2

Агрегатные состояния вещества, их сравнительная характеристика. Конденсированные фазы: кристаллы, жидкости, аморфные вещества, мезофазы. Устойчивость фаз. Фазовые переходы. Уравнения состояния

3

Статистическая механика как способ связи свойств молекул со свойствами вещества. Статистические суммы для частиц и для систем. Поступательная, вращательная, колебательная, электронная статистические суммы. Термодинамические свойства идеального газа в приближении «жесткий ротатор – гармонический осциллятор».

4

Составляющие межмолекулярных взаимодействий. Влияние межмолекулярных взаимодействий на свойства веществ. Молекулярные комплексы, кластеры, ван-дер-ваальсовы молекулы. Потенциалы парных взаимодействий.

5

Строение жидкостей и аморфных веществ. Мгновенная и колебательно-усредненная структура жидкости. Ассоциаты и кластеры в жидкостях. Современные подходы для описания структуры жидкостей. Флуктуации и корреляционные функции. Статистическая сумма для жидкости и реального газа. Конфигурационный интеграл.

6

Структура простых жидкостей. Растворы неэлектролитов. Структура воды и водных растворов. Структура жидких электролитов. Особенности аморфного состояния. Строение полимерных фаз и растворов полимеров.

7

Кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Симметрия кристаллов. Кристаллографические точечные группы симметрии, типы решеток, понятие о пространственных группах симметрии кристаллов. Типы кристаллов: атомные, ионные, молекулярные и др. Цепочечные, слоистые и каркасные структуры.

8

Статистическая сумма для кристаллов. Энергия кристаллической решетки. Динамика кристаллической решетки. Фононный спектр.

9

Идеальные и реальные кристаллы. Типы дефектов в реальных кристаллах. Статистическая сумма для кристаллов с точечными дефектами. Строение твердых растворов. Упорядоченные твердые растворы.

10

Общая характеристика мезофаз. Мезофазы и методы изучения их структуры. Пластические кристаллы. Жидкие кристаллы (нематики, смектики, холестерики и др.). Жидкокристаллическое состояние в биологических системах. Практическое применение мезофаз

11-12

Основные положения классической теории химического строения. Молекулярные модели различного уровня в современной теории химического строения. Структурная формула и граф молекулы. Методы расчета, базирующиеся на классической теории строения. Обоснование классической теории химического строения – подходы Бейдера и Татевского.

13-14

Квантовохимические методы. Метод молекулярной механики. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло. Вычислительный эксперимент.


Примерные темы практических занятий

1. Вычисление свойств газов на основании молекулярных и спектральных данных.

2. Межмолекулярные взаимодействия.

3. Связь между структурой и свойствами жидкостей в рамках различных теорий.

4. Свойства растворов. Контрольная работа.

5. Строение кристаллов. Энергия кристаллической решетки.

6. Характеристические температуры. Равновесия дефектов в кристалле.

7. Контрольная работа

8. Расчет свойств молекул и веществ на базе классической теории химического строения.

9. Методы расчета структуры молекул.

10. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло.

11. Контрольная работа
Составил

доцент кафедры физической химии

Е.В. Павлечко

Утверждено на заседании

кафедры физической химии

_1_ сентября 2005 г.

Протокол №__1_

^ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

курса «СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА»

для студентов специальностей G 31 05 01-03 и -04 «Химия лекарственных соединений» и «Химическая экология»

(лекции – 28 ч, семинары – 12 ч, КСР – 10 ч)


Лекция

Содержание

1

Понятия «строение вещества», «структура вещества» и «строение молекул». Электрические, магнитные и оптические свойства веществ. Обзор экспериментальных и теоретических методов исследования строения молекул и веществ.

2

Агрегатные состояния вещества, их сравнительная характеристика. Конденсированные фазы: кристаллы, жидкости, аморфные вещества, мезофазы. Устойчивость фаз. Фазовые переходы. Уравнения состояния

3-4

Статистическая механика как способ связи свойств молекул со свойствами вещества. Статистические суммы для частиц и для систем. Поступательная, вращательная, колебательная, электронная статистические суммы. Термодинамические свойства идеального газа в приближении «жесткий ротатор – гармонический осциллятор».

5

Составляющие межмолекулярных взаимодействий. Влияние межмолекулярных взаимодействий на свойства веществ. Молекулярные комплексы, кластеры, ван-дер-ваальсовы молекулы. Потенциалы парных взаимодействий.

6

Строение жидкостей и аморфных веществ. Мгновенная и колебательно-усредненная структура жидкости. Ассоциаты и кластеры в жидкостях. Современные подходы для описания структуры жидкостей. Флуктуации и корреляционные функции. Статистическая сумма для жидкости и реального газа. Конфигурационный интеграл.

7

Структура простых жидкостей. Растворы неэлектролитов. Структура воды и водных растворов. Структура жидких электролитов. Особенности аморфного состояния. Строение полимерных фаз и растворов полимеров.

8

Кристаллическая решетка и кристаллическая структура. Симметрия кристаллов. Кристаллографические точечные группы симметрии, типы решеток, понятие о пространственных группах симметрии кристаллов. Типы кристаллов: атомные, ионные, молекулярные и др. Цепочечные, слоистые и каркасные структуры.

9

Статистическая сумма для кристаллов. Энергия кристаллической решетки. Динамика кристаллической решетки. Фононный спектр.

10

Идеальные и реальные кристаллы. Типы дефектов в реальных кристаллах. Статистическая сумма для кристаллов с точечными дефектами. Строение твердых растворов. Упорядоченные твердые растворы.

11

Общая характеристика мезофаз. Мезофазы и методы изучения их структуры. Пластические кристаллы. Жидкие кристаллы (нематики, смектики, холестерики и др.). Жидкокристаллическое состояние в биологических системах. Практическое применение мезофаз




12

Основные положения классической теории химического строения. Молекулярные модели различного уровня в современной теории химического строения. Структурная формула и граф молекулы. Методы расчета, базирующиеся на классической теории строения. Обоснование классической теории химического строения – подходы Бейдера и Татевского.

13-14

Квантовохимические методы. Метод молекулярной механики. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло. Вычислительный эксперимент.


Примерные темы практических занятий

1. Вычисление свойств газов на основании молекулярных и спектральных данных.

2. Межмолекулярные взаимодействия.

3. Связь между структурой и свойствами жидкостей в рамках различных теорий.

4. Свойства растворов. Контрольная работа.

5. Строение кристаллов. Энергия кристаллической решетки.

6. Характеристические температуры. Равновесия дефектов в кристалле.

7. Контрольная работа

8. Расчет свойств молекул и веществ на базе классической теории химического строения.

9. Методы расчета структуры молекул.

10. Методы молекулярной динамики и Монте-Карло.

11. Контрольная работа
Составил

доцент кафедры физической химии

Е.В. Павлечко

Похожие:

Программа курса «строение вещества» iconПрограмма курса лекций
Крупномасштабное строение вселенной: галактики, их скопления и сверхскопления. Определение расстояний в астрономии: годичный параллакс,...
Программа курса «строение вещества» iconВещества
Химическая номенклатура – свод правил, позволяющих однозначно составить ту, или иную формулу или название любого химического вещества,...
Программа курса «строение вещества» icon«строение и эволюция вселенной»
Программа школьного курса физики (2 часа в неделю) предусматривает изучение темы
Программа курса «строение вещества» iconВопросы к экзамену 7 класс
Строение вещества. Молекулы. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. §7-10
Программа курса «строение вещества» icon2. строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов д. И. Менделеева
Определить формулу вещества, если известен его состав: медь 40 %, сера 20 %, кислород 40 %
Программа курса «строение вещества» iconПримерная программа учебного курса (учебной дисциплины) Программа курса «Статистическая физика»
Учебный курс «Статистическая физика» является частью профессионального цикла подготовки бакалавра физики. Дисциплина изучается студентами...
Программа курса «строение вещества» icon2. строение атома. Периодический закон и периодическая система элементов д. И. Менделеева
Вывести формулу вещества, если массовые доли составляющих его элементов соответственно равны: натрия 0,3243, серы 0,2255, кислорода...
Программа курса «строение вещества» iconПримерная программа учебного курса (учебной дисциплины) Программа курса «Физика сплошных сред»
Учебный курс «Физика сплошных сред» является частью профессионального цикла подготовки бакалавра физики. Дисциплина изучается студентами...
Программа курса «строение вещества» iconПримерная программа учебного курса (учебной дисциплины) Программа...
Учебный курс «Введение в физику твердого тела» является частью профессионального цикла подготовки бакалавра физики. Дисциплина изучается...
Программа курса «строение вещества» iconПримерная программа учебного курса (учебной дисциплины) Программа курса «Аналитическая механика»
Учебный курс «Аналитическая механика» является частью профессионального цикла подготовки бакалавра физики. Дисциплина изучается студентами...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница