结构化学小结

1结构化学小结

结束了一年的物理化学课程，终于迎来了传说中的专业课，这里面最难的据说就是结构化学。老师第一节课开场便是对上一年纪学生成绩的总结，给我们一个下马威似的警告：不学就肯定不会过。于是我们经历了从开始的将信将疑半信半疑到后来的深信不疑，对这片不曾涉足的微观领域以叹为观止的心态仰视，然后俯首自求多福似地祈求从字里行间寻出熟悉的味道，终于，在无机化学和物理化学的痕迹中逐渐认识了这位蛋白质似的先生，也了解到原来所谓的结构化学真的是化学的结构框架，从前的结论也找到了前因，在化学潜游中愈行越深愈行愈远。

都说结构化学课程在化学专业课程中具有重要的地位，它不仅有利于完善我们的化学专业知识结构，而且还可以培养我们探讨宏观世界，微观世界及其相对联系的思维能力。它主要是反映20世纪20年代以来，人们在研究物质微观体系得出的许多重要的化学知识和规律，而主要的核心内容是从微观的角度探讨物质的结构与性能间的关系。所以在学习过程中，既需要有严密的逻辑思维能力，还要有较好的空间想象能力，不仅要有一定的数学、物理基础，还要有与化学专业相关的基础知识，才能从化学的角度认识物质结构与性能的本质问题。这对我这样并不是十分聪明，基础功也不是那么扎实的学生来说，这无疑是一个巨大的挑战。

可是上课时候因为不懂或是懒惰造成的溜号还是终止于老师课堂提问这武器，为了不至于被低着头红着脸说不会得六十，我们还是应激出了复习并且上课认真听讲记笔记，这确实对课程的学习有很大的帮助，也渐渐养成了积极思考的习惯，虽然学习和理解还是会出现各种问题，但是习惯就是一辈子的财富，所以我们学着珍惜。

可是扪心自问我做的并不好，有很多弄不懂的地方没有及时疏通，复习也不是那么到位，期末的纠结证实了长期以来的忧虑，总也不能算是对得起老师对得起自己，不过一定会再接再厉，为化学学习填上重彩的一笔。

关于老师的教学授课，我似乎并没有什么发言权，毕竟进入大学伊始就被告知大学的老师授课都是很有个人风格的，而风格既是不分优劣，我们自然会在逐渐适应中找到自己的学习之道，慢慢地历练成长可能才是进入大学的真正目标，所以接受就是一切，评价也许并不十分需要我们的参与。但是关于这门课程，我确实认识到了它的“不好相处”，知识点细碎而且需要记忆的极多，对逻辑要求也并没有任何程度的降低，就像高中时候的文理小综合再综合了一下，是一整个知识体系的浓缩，而不仅仅是一门学科……但是，困难总是会激起斗志，难题是进步的阶梯。

如果说对于结构的学习有什么样的期待的话，就是希望课时能多些，还是有很多内容被带过，虽然都是非重点，但是了解应该也会很有趣，自己看的话也不是很容易，所以就许下这个愿。

还有就是期待早日能看到老师编的书！

2结构化学小结

在没上这门课之前，就听说了一句化学界流传很广的话：学了有机化学才知道无机化学如此简单，学了物理化学才知道有机化学如此简单，学了结构化学，才知道物理化学如此简单，学了量子化学，才知道结构化学如此简单。

经过了这一年的学习，体验过后才发现这几句话是非常有道理的，和大多数人一样，起初都认为结构化学难学，难懂。可从第二大节课开始，自己就改变了看法，上课努力的去听，课后及时复习，就这样，自己第二节课懵懵懂懂的听懂了一些内容，再看看周围的同学，依然很困惑，由于自己天生对难的东西比较感兴趣，越难，宁可花费很长时间，也要弄懂，凭着这种不达目的不罢休的精神，第二节课我收获了很多，最主要的是听得懂老师讲课的时候，心里有种满足感，成就感。

时间过得真快，给我感触最深的是老师的一句话：结构化学要想弄懂，必须得多花时间，讲三节课，我们就得用7节课的时间去预习，甚至老师也要在给我们讲课前，花费好长时间提前看一遍书。这句话为什么我会印象这么深呢？因为我不仅听了，而且实践了，这句话带给我是结构化学学习效率成倍的增长，正因为这句话，使我真真的感受到了我付出一天，两天，去图书馆查找各种资料听懂了老师一节课的欣喜，也使我真真感受到书包里背着高数，量子化学，结构化学参考书，结构化学课本，结构化学课件满满一书包书，去自习室看几个小时，结果做出一道波函数求解题的快乐，；真是由于这句话让我学起结构化学很轻松，觉得不是很难，起初需要用一天甚至两天的时间去看结构化学，后来，几个小时，半天就可以弄懂大部分内容。

在本学期众多课程里面，个人觉得结构化学是最有魅力的。因为它带给我们是一个肉眼看不见的世界，我们可以尽情的发挥自己的想象力想象原子结构，电子的运动，在这个世界里，没有谁对谁错，在这个世界里，谁也不会质疑我们，因为我们在结构化学所学的一切要不就是前人的一些理论可以解释化学现象，要不就是仪器测定出来的数值。再者，这是空间想象力很强的一门学科，这是对思维的挑战，也是对自己学习知识能力最好的一种肯定，在这里，你可以想象七大晶系，可以想象在各种各样对称操作下分子的改变，可以想象金属的结构，可以想象电子围绕核是如何运动的，可以想象原子轨道杂化后各个轨道是如何发生变化的，对于我来说，只要想通其中的一些，自己就很满足，自己学习知识的能力也就得到了肯定。

学化学的人都知道，位，构，性三者相互联系，相互作用，用结构可以解释性质，用性质可以反推出物质的结构，通过结构和性质的学习，我们就可以制造出一些新结构，让它产生些人类所需要的性质。通过结构化学的学习才明白导体为什么能够导电，绝缘体为什么会绝缘，这是由于导体的轨道上存在单电子，给一定能量后，能发生电子跃迁，而绝缘体只存在满带和空带，另外满带和空带能级差很大，因此不能电子跃迁，也不能导电。也明白了什么是晶体，什么是无定型；也明白了为什么液体的沸点很高，为什么有些液体的沸点很低……这些东西自从学了结构化学后，逐渐的便的清晰起来，也在自己的大脑里形成了知识网络。

学了结构化学感触最深的应该说是“基础”二字，我们现在所学的只能称为基础，只是皮毛而已，如果这些东西，我们都搞不懂，很难做大事。不论哪一个单元，学的都是基础，量子力学接触，原子光谱，分子光谱基础，晶体学基础，群论基础，金属结构基础，配位化学基础……，私底下每一章自己都找过对应的系统的课本看过，就比如说晶体学基础，就拿我们所用的周公度版本的结构化学第五版和晶体学专业课本相比，才发现我们好多东西都没提到，而且晶体学并不像我们结构化学基础那么简单，230个空间群是如何的对于我们来说是不要求掌握的，晶轴，晶面，晶向，这些我们只是简单地提一下而已，而且我们只需要掌握最简单的立方晶系就可以了，所以，从课程的内容，我们需要掌握的程度来看，我们真的学的只是基础，不难！如果我们连这么一点点小挫折，都退缩，那我们的将来是可想而知的，每次上课的时候，听到老师说基础二字，就有很大一部分同学唉声叹气，或者惊叹，或者抱怨，可仔细想想，如果我们多花费一点游玩的时间用在结构化学上，或许不再认为老师说的基础二字是夸张。

学习结构化学，觉得方法特别的重要。尤其是上课认真听讲，因为课堂的内容有时候你用三倍的时间去补救，也不一定能补救回来，老师在课堂上用特别有限的时间将最重要的知识串成一个个知识点，而且为了让我们让一些难点掌握，更会讲一些课本上没有的东西，这些，在课下能补救得了吗？另外就是乘热打铁，意思就是说对老师讲过的知识在课下，尽量复习，这样能及时的巩固，更能将知识点串在一起。我们一般结构化学课程是在周五下午，如果那时候为了早吃一点饭，而不去再看一次课本，这样的机会一旦失去是不会再有的，在老师的讲课的话语，自己的灵感还没有消失之前，完成对结构化学的复习是最节省时间的，也是复习效率最高，最不容易遗忘的时候。一旦老师讲课的声音不再，灵感消失，要想达到同样的复习效率谈何容易。

最重要的一点，也是决定你结构化学能不能听的懂，学的好不好的最重要的因素就是能静得下心来看书，有不怕困难的勇气，和看不懂还能努力去看的毅力和耐心。记得刚开始上第一节课时，算符，波函数，态叠加原理。。。。听了三节课，完全没听懂一个字，更不知道老师在讲什么，只是很佩服老师对于如此难的内容可以讲的如此轻松。但心里还有另外一个想法，如果我连第一节课都听不懂，那将来的课程，我该如何？而且老师也是人，不是神，他能讲的条理分明，为何我连弄懂都做不到，为了明白这门课，背上了高数，无机化学，结构化学，量子化学，在图书馆苦战了一天后，终于了解了老师到底讲的是什么东西，后来，日复一日，自己也形成了这个习惯，每周都会抽取很大一部分时间去看特别有魅力的结构化学，就这样，自己的综合实力提高了，结构化学也不再是一件难事，而且自己得到了从其他课程没有得到的快乐，得到了从其他课程没有得到的成就感。

有付出可能收获很少，但是没付出肯定没收获。结构化学虽然学了很多伟人，例如poaling，Schrödinger，Heisenberg但我并不崇拜他们，因为他们的成就源于他们的付出，他们可以为了科学熬夜，不吃饭，也可以为了科学一直呆在实验室，更可以为了科学满满的验算，推论了几个草稿本，或者失败了n多次。我们没能付出这么多，所以我们才和伟人是有很大差距的，当然，不可否认他们特别聪明。但是我们可以这样想，虽然上天没有赐予我们聪慧的大脑，但是上天同样给予我们每个人四肢，勤劳的双手，可以思考的大脑，我们可以付出来缩小差距。因为我们别无选择，有付出不一定有收获，但没付出就一定没收获，我们虽然没有像结构化学伟人一样提出一个或多个举世瞩目的成就，但是我们至少可以认真完成自己的结构化学作业，能想得通结构化学课本上的内容，能够会做结构化学的习题。

这样多多少少一点付出，总会让自己感到一点成就感的，有句话叫做量变决定质变，我们之所以没成为伟人，更是由于我们量的积累远远的还不够，如果我们连这些伟人的理论都看不懂，那将来如何推翻他们的理论，建立新的理论，有一句特别经典的话：要想呼吁和平，必须制止原子弹，要想制止原子弹，必须制造原子弹（这句话是在20世纪60年代毛泽东主席说过的），这句话同样适用于结构化学，也适用于其他领域，或许可以夸张的这么说：我们每个人都有成为伟人的机会，一些人因为毕生缺乏当伟人的梦想而失去资格，一些人因为量的积累不够而失去资格，一些人因为在成功的路上退缩了，放弃了而失去了资格。所以在这个大千世界中，只有少部分人成功了，少部分人成了伟人。

换个角度想想，如果我们树立在不久的将来做伟人的梦想，即使自己失败了，没有当成为伟人，但自己的付出，自己在追求伟人的路上拼搏所得到的才华，经验已足够让你在整个社会立足，这也未尝不是理想的结果。poaling，Schrödinger，Heisenberg总结他们成功的原因，总有一点是相同的，他们比平常人努力白倍，千倍，发疯的追求科学真理，才换来他们的成功，也换来人类文明史上小小的一步。

总而言之，成功离我们并不遥远，结构化学虽然难，但是用心学，有像伟人一样发疯的追求的勇气，和科学的学习方法，我们最终会体会到成就感，满足感。这些是其他课程不能带给我们的。

3《结构化学》课程模拟教学小结

《结构化学》是一门化学专业的必修课，也是材料等专业的重要基础课，已成为从事化学、材料和物理专业深入研究材料特性的一把钥匙。但由于该门课是从微观结构研究原子、分子和晶体的结构及其与性能的关系，与宏观世界对物质的认识有很大差异，进而使学生感觉该门课抽象、复杂甚至混乱。因此，本文将主要对该门课的特点及其存在的问题进行教学方式、方法上的探讨。

一、课程特点及难点

《结构化学》课程包含两个核心内容：一是描述微观粒子运动规律的波函数，即原子轨道和分子轨道，通过轨道的相互作用了解化学键的本质；二是分子和晶体中原子的空间排布，了解分子和晶体的立体结构。与其它化学课程不同，该门课看物质的角度不同，涵盖的相关知识多，内容涉及面广，如需具备高等数学、无机化学、有机化学、物理化学及量子力学等知识，同时包含的新概念比较多，如波函数，杂化轨道，点阵。

在教学过程中发现，学生普遍感到这门课很难，有的同学在学习过程中很快跟不上老师讲解的速度，相当一部分学生死记硬背，甚至有个别学生由于太难太抽象而放弃对该门课程的继续学习。事实上，这个问题的源头在于学生对该门课基础知识理解的不足，具体来讲，很多学生不明白什么是波函数，什么是晶体。因此，如何更好地理解与数学和量子力学有关的波函数概念和不同于分子的固体的晶体结构成为学生学习的两大难点。

二、教学中存在的问题

(一)学生学习兴趣低

造成学生学习兴趣低的原因很多。从学生角度来看，部分学生学习态度不端正，学习的目的只是为了应付考试，并且由于课程本身的特点造成学生对该门课产生误解，从心理上学生觉得该门课抽象、难学、难懂，导致学习非常被动，最终学习效果较差；从教师的角度看，教学方法必须要求多元化，如果不同的教学内容使用同一种教学方式，尤其对该门课难懂的波函数，如果使用文字的方法来讲解，势必会使教学效果差，学生学习兴趣低下。如何提高学生学习的积极性和主动性，是值得授课老师深入思考和探讨的重要课题。

(二)教学方法

目前，对该门课的教学方法主要使用板书和多媒体形式讲解。这些方法有如下几个缺点：

1、缺少学生的参与，课题气氛呆板；

2、对具有立体空间结构的可观性差，学生理解受到限制；

3、对数字化的波函数缺乏形象化的表示，成为学习该门课其它知识的瓶颈。这些将阻碍学生学习的积极性和对所学知识的理解。因此，授课教师需要在教学方法上根据课程内容进行个性化的调整。

三、解决措施

该门课不像有机和分析等化学课程，没有实验教学部分，因此，学生对所学知识的理解消化受到很大限制。为了提高教学质量，提高学生的综合素质，提出以下措施。

(一)引入实验教学

由于高等教育教学改革的不断深化，该门课程的课时数明显减少，即使采取板书、多媒体和演示相结合的讲述方式完成该课程系统的教学也已经变得较为困难。因此，在教学方式上，我们需要做进一步的改进。通过教学，发现采用一种新型方法，即类似实验教学的方式对该门课的教学效果能达到事半功倍的效果。为了清晰地阐述这一方法，本文通过举例的方式来说明。现以二氧化碳分子中存在的两个离域π键为例来说明。在使用板书或多媒体教学中，老师的分析可能如下：

假设二氧化碳分子在直角坐标系的x轴上，碳原子有4个价电子，氧原子有6个价电子，分子中的两个氧原子分别表示为O1和O2。碳和氧原子采用spx杂化，碳和每个氧原子形成σ键，每个氧原子的另一个spx杂化轨道被其上的一对孤对电子占据。碳原子剩余的两个电子，分别占据在py和pz轨道上。

氧原子剩余的三个电子中，如果O1原子中一对孤对电子占据在py轨道上，另一个电子必将占据在pz轨道上，它的pz电子将会与碳原子的pz电子形成πz键，那么碳原子的另一个py电子必将与O2原子的一个py电子形成πy键，此时，在O2原子中pz轨道上必须安排一对孤对电子，那么，O2中由孤对电子占据的pz轨道将会与碳和O1原子形成的πz轨道重叠，形成π4z3离域键，O1中由孤对电子占据的py轨道将会与碳和O2原子形成的πy轨道重叠，形成π4y3离域键。

此时老师可能会将这两个离域π键的图片放在多媒体中。但大部分学生听完之后，由于不能看到一个三维的直观图像，而且讲起来描述语言颇多，最终教学效果不佳。

如果我们利用一种软件，如Chem3D和Dmol3，通过计算得到二氧化碳分子的各个σ和离域π键的三维空间构象，通过空间旋转可以让学生清晰看到碳与氧原子之间的σ键和两个不同方向的离域π键，且通过查看计算结果文件得到这些轨道的波函数。在这里学生还可以学到如下几点：

1、通过简单的类实验计算，学生获得来自书本上与波函数、杂化轨道和分子轨道等相关理论知识；

2、能获得由原子轨道波函数线性组合成分子轨道波函数的明确数学表达式，并能与轨道图一一对应，解决了学生关于分子轨道理论复杂的薛定谔方程，能从图像上理解书本上的纯理论内容，进而达到实践教学的效果；

3、对杂化轨道理论，很多学生从书本上仅仅知道杂化的原因、目的和杂化后的原子轨道，但大多不明白杂化后这些轨道形成什么样的键。通过这个实验的教学，学生可以从轨道上清晰看到碳和氧原子的sp杂化轨道相互重叠形成的π键，同时也能看到氧原子的一对孤对电子占据在氧的2p轨道上的分子轨道图。

通过比较上面两种教学方法，我们发现，由于该门课的教学内容偏重纯理论，学生经常感觉晕晕乎乎，似懂非懂，因此，引入类实验教学部分，可通过一个简单的实验例子，让学生深刻理解来自书本的较多知识点，同时，可以让学生清楚各个知识点间的区别和联系，从而对教学达到较好的效果。

(二)提高学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，因此，在教学中怎样提高学生的学习兴趣是每个教学工作者一直思考的问题。就该门课的课堂教学来说，将教学内容与其它化学课程及日常生活现象相结合，让化学专业学生感到该门课非常有意思或对学生学好其它课程起到重要作用，如有机化学和物理化学中，关于乙烯加氢气反应活化能大或反应速率慢等现象，离不开该门课关于前线轨道理论知识的理解。再如，在实践中，我们看到的物体表面总是一个宏观的结构，如果额外引入晶体表面结构的教学内容，学生将了解到肉眼看到或感觉光滑的物体表面其实有很多原子缺陷，让学生对常规认识有新的视觉和认识，进而提高了学生的好奇感，激发了学生的求知欲望。

(三)改革考核方式

在考核方面，采用多种考核方式综合评定学生的最终成绩，有助于促进学生注重过程学习，进而提高了学生分析问题和解决问题能力的培养。目前，该门课常用的考核是由平时成绩+期末考试成绩构成，其中，平时成绩主要来自出勤、书面作业和期中考试。如果在平时成绩中引入课外作业，学生通过查阅资料或类似于实验设计的材料模拟，不仅能加深学生对理论部分的理解，而且也能提高学生应用所学知识解决实际问题的能力。

四、结语

在《结构化学》课程教学中，针对“教”与“学”双方存在的不足，在教学方式、方法及教学手段上主要引入实验教学部分，以期提高教学质量。在今后的教学过程中，作为教学主体的教师应结合课程特点和实际教学，充分研究教学中的方式方法手段的最佳组合，以获得更好的教学效果。

4结构化学小结

大三下半学期的课要结束了，这学期学习的科目中要数结构化学这门课让我受益良多。之前看到结构化学这本书还不是太明白，翻开书本看到一堆的公式和图画，更是晕头转向。就问教我们的老师最严厉，但是备受学生欢迎。经过一学期的学习我终于了解学姐所说的话。

结构化学是在原子-分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。它又是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。

结构化学首先是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。

另一方面，从结构化学的角度还能阐明物质的各种宏观化学性能（包括化学反应性能）和各种宏观非化学性能（包括各种物理性质和许多新技术应用中的技术性能等）与微观结构之间的关系及其规律性。

由于课时的安排，我们这学期只学习了三章的内容，但是就是这三章让我们了解到化学世界的奇妙以及分子、原子的复杂构造及其运动规律。第一章量子力学基础研究物质结构的理论工具是量子力学，它是研究微观粒子运动规律的科学，是结构化学的理论基础。波函数和概率密度，态叠加原理，本证方程与本征值等基本假设是量子力学的基础。

第一章中最重要的公式就是一维势阱中粒子的薛定谔方程及其解的意义。

第二章原子结构与性质

主要讲的是单电子原子的薛定谔方程及其解。求解单电子原子的薛定谔方程，的到其波函数、能量和量子数。

第二章还包括中心立场模型、以及保理原理和洪特规则等一些关于原子的相关知识第三章双原子分子结构

主要讲离子键和共价键的形成及其相关要点。

通过一学期的对结构化学的学习，让我收获颇多。学习结构化学让我充分了解了原子和分子的运动状态及其结构，还了解了他们之间的规律。并且通过对结构化学的学习，让我对其他学科的一些不怎么了解的地方也有了理解。而且学完真门课我终于了解了学姐们所说的话。结构化学这门课不仅培养了我独立思考的能力还锻炼了我快速思维的能力。因为课时紧，所以上课是老师教授的内容较多，所以我们上课时需要认真听讲，及时做笔记，下课时及时复习，深入理解。

老师为了锻炼我们，会在每堂课前把上节课的知识通过问答的形式帮助我们复习，而且在课堂上老师也会随机的让我们回答问题并要求我们把所学知识转化为自己的语言，还利用加分的方法鼓励同学多回答，多思考。让我们从各个方面提高能力，这些都是我们在其它课堂上学不到的。通过这一学期，我发现自己的独立思考能力、语言组织能力以及口语表达能力都有了很大的提高，这些能力将使我受用一生。最后，我想说：谢谢您老师，您辛苦了！