[理学]第0章 量子化学绪论.ppt

绪 论 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.1 经典物理学的困难 0.2 早期的量子论 0.2 早期的量子论 Plank量子论 0.2 早期的量子论 Plank量子论 0.2 早期的量子论 Planck量子论 0.2 早期的量子论 Plank量子论 0.2 早期的量子论 Plank量子论 0.2 早期的量子论 Einstein光子学说 0.2 早期的量子论 Bohr量子论 0.2 早期的量子论 Bohr量子论 0.2 早期的量子论 Bohr量子论 0.3 量子力学的建立 0.3 量子力学的建立 0.3 量子力学的建立 0.3 量子力学的建立 0.3 量子力学的建立 0.3 量子力学的建立 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.4 量子化学的建立与发展 0.5 本课程内容安排 参考书籍 福井谦一因“前线轨道理论”与Hoffman因“分子轨道对称守恒原理”共同获得1981年年Nobel化学奖 Pople因“从头计算方法”与Kohn因“密度泛函理论”共同分享了1998年Nobel化学奖。 标志着量子化学在化学各学科领域全面应用的开始。 量子化学（QM）与分子力学（MM）、分子动力学（MD）、蒙特卡罗（MC）模拟的结合构成了现代分子模拟技术的大厦。 (1)经历了大量（物理化学、有机化学、无机化学等） 实验数据的考验 。 (2)计算机的高速发展，使得求解复杂体系的 Schr?dinger方程成为可能。 (3)分子轨道理论的不断完善。 二十世纪，量子化学蓬勃发展，归结于： 量子化学 化学应用 理论方法 计算方法 材料 无机 有机 物化 生化 药物 …… 固体和分子结构，结构与性能关系反应机理，光谱化学现象…… 计算数学 数学物理 量子化学作为一门分支学科，包括理论和计算方法的研究、对化学现象的剖析等。 目录 二. 量子化学的应用 ◇计算与预测各种分子性质（如分子几何构型、偶极矩、 分子内旋势能、NMR、振动频率与光谱强度） ◇预测化学反应过程中的过渡态及中间体、研究反应机理 ◇理解分子间作用力及溶液、固体中的分子行为 ◇计算热力学性质（熵、Gibbs函数、热容等） 量子化学 化工 生物学 材料科学 制药学 环境科学 0.4 量子化学的建立与发展 目前，量子力学的概念和方法已经渗透到化学各个分支领域，形成了众多的交叉学科，如量子有机、量子无机、量子药物、量子炸药等。 在化学科学研究中的作用 （1）阐明化学现象、规律和概念的本质。 化合 化学键 轨道作用。 如： （2）提供理论框架，归纳丰富的化学资料。 如：杂化轨道理论、分子轨道理论、 配位场理论。 如： 有机反应机理、 催化反应机理， 过渡态理论。 （3）化学过程和作用机理的定量微观描述。 （4）为谱学实验结果的解析提供理论依据。 如： 光电子能谱、 电子光谱、振动光谱、 核磁波谱。 （5）阐明物质性能与其微观结构的关系。 如：电磁性、反应性、稳定性、药理性、 爆炸性、等与结构关系。 总结规律 分子设计和材料设计。 如：过渡态、寿命短的中间体、星际分子 等的各种性质。 （6）补充实验不能测定或难于测准的数据。 药物设计 材料研究 0.4 量子化学的建立与发展 总之，量子化学概念是化学家藉以进行思维的工具，思想交流的基本语言。现在人们已达成共识：实验、计算、理论是认识世界的科学研究的三大组成部分，随着计算机的高速发