“讲一练二考三”模式建设面向实际应用的计算化学课程
许秀芳

Construction of Application-Oriented Computational Chemistry Course Based on "Teaching 1, Exercise 2 and Examination 3"Mode
Xiu-Fang XU
表1 计算化学章节内容和课时分配
章节 教学内容 课时分配
第一章绪论 §1.1计算化学的概念:计算化学中几个重要概念的区别与联系,计算化学的研究内容,计算化学研究的体系范围,计算化学研究的发展趋势和方向,计算化学的理论背景,量子化学理论与计算的要点
§1.2计算化学的发展状况:量子力学对其他学科的影响,计算化学在化学各个分支中的作用,量子力学/量子化学相关的诺贝尔奖,计算机的发展对计算化学的影响
§1.3计算化学研究过程及常用程序、资料等:计算化学研究的4个主要步骤,计算化学常用的应用程序,国内的计算化学软件代理商,计算化学相关的重要网络资源
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第二章计算方法 §2.1量子力学基础知识:薛定谔方程,非相对论近似,Bom-Oppenheimer近似,轨道近似,变分原理,Slater行列式,电子的交换相关和库仑相关
§2.2量子力学常用的计算方法:半经验方法,从头算方法,密度泛函理论方法
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第三章基函数和基组 §3.1基函数:类氢离子波函数,Slater型轨道,Gauss型轨道
§3.2基组:STO-NG基组,价层分裂基组,极化基组,弥散基组,高角动量基组,赝势基组
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第四章高斯程序简介 Gaussian程序简介;Gaussian输入文件的创建;Gaussian程序的运行;Gaussian作业输出示例;GaussView使用简介 4
第五章常用计算作业类型 势能而模型;势能而扫描;单点能;几何优化;反应过渡态寻找;反应路径IRC振动频率分析;热力学组合方法;溶剂模型;与能量计算相关的应用;弱相互作用的计算;NMR计算;激发态计算;相对论计算;设置外电场、背景电荷 10
第六章专题研究举例 催化循环的转化频率(TOF)计算;Rh (Ⅰ)催化的乙烯基环丙烷与块烃的[5+2]环加成反应机理的计算;Rh (Ⅰ)催化的3-酯基-1, 4-烯块与块烃的[5+2]环加成反应机理的计算;螯合型Ru催化剂催化烯烃复分解反应机理和Z/五选择性的计算;金属卡宾反应机理的计算;Pt (Ⅱ)催化的环异构化反应机理的计算;过渡金属催化烯烃的氢酰化反应机理的计算;水溶液中染料分子ThioflavinT与冠醚分子包结导致的荧光增强机理的计算;机械自锁型超分子组装体的结构和能量计算;如何书写计算化学研究论文 12