微观化学世界(自主模式)

自主模式

  • 什么是随堂模式?

    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

  • 什么是自主模式?

    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

来自于: 台湾交通大学 | 分类: 化学(128)

课程描述

本课程从电子分布的几何空间及其运动的模式来解释原子及分子的化学活性的来源,并进而解释微观分子世界的光电磁现象的原理。

什么是认证证书?
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课程简介

化学是以实验为基础的科学,原理会随着新实验技术及新物理理论的产生而随之修正。有趣的是化学旧的原理就不会因为新的理论的成立而完全被推翻,而且新理论还常需要旧原理的帮忙才能让人看得到更完整的微观世界。本课程将从电子的总数、分布的几何空间及运动的模式来解释原子及分子的化学活性的来源,并进而解释微观分子世界的光电磁现象的原理。

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课程章节

第一章节新原子模型的需求与量子理论的雏形
1-1 何为物质最基本的单位
1-2 什么!原子中的电子是无法随意得到或失去任何能量
1-3 什么-光子的能量与光的强度无关
1-4 问电子究竟为何物-粒子乎-还是波耶
第1章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第1章节的重要概念)
第二章节薛丁格方程式波函数与氢原子的轨域
2-1 把牛顿送至博物馆,迎接薛丁格
2-2 嘻嘻!我们牛刀小试一下薛丁格方程式吧!
2-3 以驻波速解薛丁格方程式吧!
2-4 以小盒子窥量子世界!原来波与粒子同在!
2-5 一个质子和一个电子在一起,然后呢?
第2章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第2章节的重要概念)
★★★第2周实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
第三章节如何利用氢原子的轨域解释八隅体与周期表中元素的周期性
3-1 氢原子电子的量子数到底有什么规矩?
3-2 如何画出氢原子电子的轨域?
3-3 到底电子跑离氢原子核心多远呢?
3-4 当原子拥有一个以上电子,世界就变更复杂多了!
3-5 甚么!还有第四个量子数-原子如何安排这么多电子呢?
第3章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第3章节的重要概念)
★★★第3周实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
第四章节原子轨域的应用:八隅体、周期表与化学键的形成
4-1 原来八隅体不是经验法则而是有理论根据的哦!
4-2 主族(main group)元素的周期性
4-3 d族(d group或过渡金属)元素的特性
4-4 利用八隅体建立古典化学键理论
4-5 利用原子轨域建立新的学键理论「分子轨域」
第4章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第4章节的重要概念)
★★★第4周实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
期中考
★★★ Midterm 期中考(请大家复习旧课程,准备好就来完成期中考!)
第五章节八隅体的应用:离子键、共价键与路易斯结构
5-1 共价键分子的路易斯结构
5-2 何谓共振分子结构?共振分子真的摇摆得很厉害吗?
5-3 为何分子这么不听话?不遵守八隅体的分子!
5-4 共价非共价,离子非离子,请电负度说说理吧!
5-5 离子键比较强呢?还是共价键比较强?
第5章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第5章节的重要概念)
★★★第5章节实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
第六章节分子的几何形状与价键理论
6-1 分子倒底长着什么样子呢?(ˇˍˇ)
6-2 分子的形状怎么会怪怪的!原来是孤电子对在作怪 ^_^
6-3 真好玩!^_^ 原来化学键是极性,而分子却可能是非极性!
6-4 价键理论 1-- 路易斯和薛丁格手牵手一起告诉你更多化学键的内幕(⊙0⊙)
6-5 价键理论 2-- 将原子轨域重新调混后,才可能符合路易斯结构!^_^
第6章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第6章节的重要概念)
★★★第6章节实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
第七章節新分子模型的需求與分子軌域理論
7-1 分子轨域理论1--路易斯结构及价键理论有什么不好的呢?
7-2 分子轨域理论2 – 液态氧居然会被磁铁吸着不放
7-3 分子轨域理论3 – 原来无键结分子轨域就几乎是原子轨域!
7-4 化学键的观念已落伍了,原来每个电子都可能跑遍整个分子!
第7章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第7章节的重要概念)
★★★第7章节实战小考(此为实战区,考2次的机会!!!)
第八章节分子轨域理论的应用:颜色、导电与磁性
8-1 令人难以相信,居然塑料有可能导电?!
8-2 1 mole 的s和p轨域堆在一起可以玩什么游戏呢?
8-3 重金属错化合物的颜色、导电与磁性全都是d轨域的电子在作祟!
第8章节观念小练习(不计分,自我练习,了解自己是否真的懂了第8章节的重要概念)
期末考
★★★ Final Exam 期末考(请大家复习旧课程,准备好就来完成期末考!)

授课教师

  • 李大伟 新竹交通大学 应用化学系 助理教授

    学历:新竹清华大学化工学士、罗彻斯特大学化工博士。 经历:中央研究院化学所博士后研究、新竹交通大学应用化学系助理教授。 专长领域:统计热力学、分子动力的MC及MD计算机仿真及计算化学仿真软件。 教学经验:15年教学经验,教过的课程包括普通化学、化学信息、计算器概论、生活化学、化工热力学及工程数学。 教学奖励获奖记录:新竹交通大学97学年优良教学奖及100学年杰出教学奖。

精华笔记

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常见问题

请问参考书是什么?

参考书为 1. Atkins, Peter, and Loretta Jones.”Chemical Principles: The Quest for Insight” 5th ed. New York, NY: W.H. Freeman and Company, 2010. 2. Brian B. Laird “University Chemistry” McGraw Hill, 2009.

课程成绩如何构成?

1. 每次小考最高分为100分占总成绩的10%。此堂课总共有6次小考,所有小考占总成绩60%。 2. 期中考最高分为100分占总成绩的20%。 3. 期末考最高分为100分占总成绩的20%。

此课程需要很强的数学背景知识吗?

不需要太强。但还是要对三角函数、指数函数、对数函数及简单微积分拥有基本观念。如果对课程中的数学感到学习困难,每单元的参考数据将会放入与该单元相关的数学教学影音档或超链接。

哪种人适合上此课?

只要对周期表好奇或对下列问题感兴趣者,皆适合来上此课: - 电子到底如何在原子核旁运动呢? - 为什么有些元素活性特别强,容易产生化学反应;有些元素却特别稳定,可以单独存在? - 电子到底如何帮忙原子结合成分子? - 分子为什么会有颜色? - 分子为什么有磁性? - 分子为什么能导电?