Class Central is learner-supported. When you buy through links on our site, we may earn an affiliate commission.

XuetangX

理论与计算化学

Yanshan University via XuetangX

Overview

Coursera Flash Sale
40% Off Coursera Plus for 3 Months!
Grab it

《理论与计算化学》是一门系统阐述化学体系量子力学原理与方法的核心课程。课程内容紧密围绕如何求解分子薛定谔方程这一核心问题,逐步展开。学习者将首先夯实量子力学基础,继而系统学习处理多体问题的核心近似方法,包括微扰理论、变分法以及波恩-奥本海默近似。在此基础上,课程将深入探讨休克尔分子轨道理论,并引导您运用键级、自由价、电荷密度等量子化学描述符分析分子性质。最终,您将掌握前线轨道理论,从HOMO与LUMO的视角理解并预测化学反应的选择性与规律。通过本课程,您将建立起连接微观电子结构与宏观化学性质的完整知识框架。


Syllabus

  • 第一章 绪论
    • 1.1 经典物理所面临的困境
    • 1.2 旧量子论的开端
    • 1.3 旧量子论的建立
    • 1.4 量子力学:革命与统一
    • 1.5 常用的计算方法与软件
  • 第二章 波函数与薛定谔方程
    • 2.1 波函数
    • 2.2 波函数的统计性解释
    • 2.3 态叠加原理
    • 2.4 薛定谔方程
    • 2.5 算 符
  • 第三章 定态薛定谔方程的解
    • 3.1 方盒中的粒子
    • 3.2 一维谐振子
    • 3.3 中心力场
    • 3.4 氢原子
  • 第四章 电子自旋与角动量
    • 4.1 轨道角动量
    • 4.2 电子自旋
    • 4.3 泡利原理
    • 4.4 史莱特行列式
  • 第五章 多体问题
    • 5.1 多体问题
    • 5.2 微扰理论
    • 5.3 变分法
    • 5.4 波恩奥本海默近似
  • 第六章 分子轨道理论
    • 6.1 久期方程
    • 6.2 分子对称性及扩展的HMO理论
    • 6.3 电荷密度、键级和成键度
    • 6.4 共轭分子的稳定性和反应性
    • 6.5 前线轨道理论
  • 第七章 密度泛函理论
    • 7.1 Example tools
    • 7.2 Development of computational chemistry
    • 7.3 Introduction to Computational Chemistry
    • 7.4 Introduction to Density Functional Theorymethodsputational Chemistry
    • 7.5 Quantum mechanical methodsputational Chemistry
  • 第八章 计算化学软件
    • 8.1 Materials Studio (MS)软件基本操作
    • 8.2 vasp软件基本操作
    • 8.3 vasp性质计算及结果处理
    • 8.4 Gaussian软件的使用—C2H6结构优化
    • 8.5 量子化学计算软件Gaussian 的功能体系与应用
    • 8.6 CP2K软件基本操作
  • 第九章 AI化学与数据伦理
    • 9.1 基于机器学习的新型热电材料的加速设计与性能研究
    • 9.2 机器学习
    • 9.3 量子力学到人工智能的历史进程(以诺贝尔奖为脉络)
    • 9.4 人工智能带来的伦理挑战
  • 期末考试

    Taught by

    Wang Jing, Si Yanling, Yong Xue , Li Hao, and Gao Guoying

    Tags

    Reviews

    Start your review of 理论与计算化学

    Never Stop Learning.

    Get personalized course recommendations, track subjects and courses with reminders, and more.

    Someone learning on their laptop while sitting on the floor.