Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Основы квантовой химии
Содержание
- 1. Основы квантовой химии
- 2. Основы квантовой химии и строение вещества
- 3. Основы квантовой химии и строение вещества
- 4. Формы обученияЛЕКЦИИ (4/6
- 5. Рейтингот 61 до 75 % – 3
- 6. Рейтингот 0 до 60 % – «незачет»от 61 до 100 % – «зачет»
- 7. Рекомендуемая литератураПаничев С.А. Физические основы квантовой химии.
- 8. СТРУКТУРАЛИЗМЦель ХИМИИ как науки — нахождение эффективных способов получения полезных веществ посредством ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
- 9. Способы получения ответовЭМПИРИЧЕСКИЙ способа) приготовление системыб) наблюдениев) запись в виде ПРОТОКОЛА
- 10. ДОСТОИНСТВА — объективность и надежностьНЕДОСТАТКИ — трудоемкость
- 11. ИНДУКТИВНЫЙ способа) получение экспериментальных данныхб) индуктивное обобщение данныхв) установление ЗАКОНА
- 12. НЕДОСТАТОК — некоторая доля неопределенности и субъективностиКакой вариант следует использовать?
- 13. Р. Фейнман (лауреат NP по физике): Сначала
- 14. СТРУКТУРНЫЙ способЗная СТРОЕНИЕ некоторого объекта, мы можем предвидеть его СВОЙСТВА и способы ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
- 15. Основная задача СТРУКТУРАЛИЗМА — установление «строения» объекта..???..
- 16. Слайд 16
- 17. Слайд 17
- 18. Структурная модель — идеальная конструкция, построенная из ПОНЯТИЙ и ПРАВИЛ.КАТЕГОРИАЛЬНО- ПОНЯТИЙНАЯ СТРУКТУРА(научный язык)
- 19. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СТРУКТУРАЛИЗМА
- 20. ЧАСТИЦА1. Возможность выделения частицы в свободном виде2.
- 21. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ1. Существование структуры как целого2. Упорядоченное поведение частиц
- 22. Межчастичные ВЗАИМОДЕЙСТВИЯСтепень упорядоченности: от 0 (газ) до 1 (кристалл)
- 23. СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ••• ⇔ кварк ⇔ нуклон ⇔
- 24. Структурная задача № 1 (предсказать свойства атома
- 25. Слайд 25
- 26. СВОЙСТВА СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙУНИВЕРСАЛЬНОСТЬ Логический трафарет "частица ⇔
- 27. ТРАНСФЕРАБЕЛЬНОСТЬ Одна и та же структурная модель
- 28. ТИПЫ СТРУКТУРАЛИЗМА И СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙМАТЕМАТИЧЕСКИЙ структурализмМС =
- 29. Слайд 29
- 30. ГРУППАa * b = cВ группе любой
- 31. ВЕКТОРНОЕ (линейное) ПРОСТРАНСТВОα ⋅ a + β
- 32. Топологический ГРАФПримеры ВП — химические структурные формулы, электрические схемы, транспортные маршруты и т.д.
- 33. ФИЗИЧЕСКИЙ структурализмФС = {частицы + механические связи}Одномерный
- 34. ХИМИЧЕСКИЙ структурализмХС = {частицы + химические связи}Молекула
- 35. Физико-математический изоморфизм Физические частицы (электроны, ядра, атомы,
- 36. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СТРУКТУРАЛИЗМА Идеализированный характер структурных моделейЛюбая
- 37. Неоднозначность (не единственность)
- 38. ХИМИЧЕСКАЯ структурная модель:Молекула = (атомы + химические
- 39. Юпитер
- 40. ВЫВОДЫ1. П Р Е Д М Е
- 41. 3. Структурные модели не являются отражением «реального
- 42. Скачать презентанцию
Основы квантовой химии и строение вещества
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1
Основы
квантовой химии
Строение вещества
ПАНИЧЕВ Сергей Александрович
(кафедра органической и экологической химии,
104 А)
Слайд 4Формы обучения
ЛЕКЦИИ (4/6 часов в неделю)
СЕМИНАРЫ
(4 часа в неделю)
Текущий контроль
посещаемость (явочные листы)
контрольные опросы на
лекцияхдомашние задания по темам семинарских занятий
итоговая контрольная работа
Итоговый контроль
рейтинг-листы, суммирующие показатели по всем видам текущего контроля
семестровый ЗАЧЕТ (ОКХ) и ЭКЗАМЕН (СВ)
Слайд 5Рейтинг
от 61 до 75 % – 3 (удовлетворительно)
от 76 до
90 % – 4 (хорошо)
от 91 до 100 % –
5 (отлично)
Слайд 7Рекомендуемая литература
Паничев С.А. Физические основы квантовой химии. Тюмень. Изд-во ТюмГУ.
2008.
Паничев С.А. Строение атомов и молекул. Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2008.
Паничев
С.А. Математические модели в курсах «Строение вещества» и «Квантовая механика и квантовая химия». Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2003. Паничев С.А. Физические модели в курсах «Строение вещества» и «Квантовая механика и квантовая химия». Тюмень. Изд-во ТюмГУ. 2003.
Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Теория строения молекул. Ростов на Дону.: Феникс, 1997.
Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Мир. 2001.
http://elementy.ru/ (портал о фундаментальной науке)
Слайд 8СТРУКТУРАЛИЗМ
Цель ХИМИИ как науки — нахождение эффективных способов получения полезных
веществ посредством ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ
Слайд 9Способы получения ответов
ЭМПИРИЧЕСКИЙ способ
а) приготовление системы
б) наблюдение
в) запись в виде
ПРОТОКОЛА
Слайд 10ДОСТОИНСТВА — объективность и надежность
НЕДОСТАТКИ — трудоемкость и неудобство использования
Любой
желающий может воспроизвести процедуры, описаные в протоколе, и получить те
же самые результатыКаждый год в химических журналах публикуется более миллиона страниц протоколов
Слайд 11ИНДУКТИВНЫЙ способ
а) получение экспериментальных данных
б) индуктивное обобщение данных
в) установление ЗАКОНА
Слайд 12НЕДОСТАТОК — некоторая доля неопределенности и субъективности
Какой вариант следует
использовать?
Слайд 13Р. Фейнман (лауреат NP по физике):
Сначала мы наблюдаем явления,
затем с помощью измерений получаем числа, и, наконец, находим закон,
связывающий эти числа.Но истинное величие науки состоит в том, что мы можем найти такой СПОСОБ РАССУЖДЕНИЙ, при котором закон становится очевидным.
СТРУКТУРНЫЙ способ
ОБЪЕКТ
Слайд 14СТРУКТУРНЫЙ способ
Зная СТРОЕНИЕ некоторого объекта, мы можем предвидеть его СВОЙСТВА
и способы ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Слайд 18Структурная модель — идеальная конструкция, построенная из ПОНЯТИЙ и ПРАВИЛ.
КАТЕГОРИАЛЬНО-
ПОНЯТИЙНАЯ СТРУКТУРА
(научный язык)
Слайд 20ЧАСТИЦА
1. Возможность выделения частицы в свободном виде
2. Возможность идентификации частицы
посредством определения ее индивидуальных характеристик (заряд, масса, спин и т.д.)
Слайд 23СТРУКТУРНЫЕ УРОВНИ
••• ⇔ кварк ⇔ нуклон ⇔ ядро ⇔ атом
⇔ молекула ⇔ •••
••• ⇔ элемент ⇔ соединение ⇔ смесь
⇔ •••••• ⇔ клетка ⇔ ткань ⇔ орган ⇔ организм ⇔ •••
Слайд 24
Структурная задача № 1
(предсказать свойства атома по свойствам его
ядра)
••• ⇔ ядро ⇔
атом ⇔ молекула ⇔ •••Структурная задача № 2
(предсказать свойства молекулы по свойствам составляющих ее атомов)
Слайд 26СВОЙСТВА СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙ
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ
Логический трафарет "частица ⇔ структура" применим к
объектам любой природы и любых масштабов — от галактик до
элементарных частиц.САМОДОСТАТОЧНОСТЬ
Любая структурная задача включает в себя только один структурный уровень. Существование других уровней при решении конкретной структурной задачи можно не учитывать.
Свойства молекулы
Слайд 27ТРАНСФЕРАБЕЛЬНОСТЬ
Одна и та же структурная модель может описывать множество
реальных объектов разной природы и масштаба.
Слайд 28ТИПЫ СТРУКТУРАЛИЗМА И СТРУКТУРНЫХ МОДЕЛЕЙ
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ структурализм
МС = {множество + операции}
0
→ 0 1 → 1
2 → 4 3 → 9 4 → 65 → 5 6 → 6 7 → 9 8 → 4 9 → 1
Слайд 30
ГРУППА
a * b = c
В группе любой паре элементов (а,
b) соответствует некоторый элемент (с) того же множества
Примеры групп
совокупность
ОПЕРАЦИЙ СИММЕТРИИ любой молекулысовокупность МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (сдвигов) в пространстве
совокупность последовательных ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
Слайд 31ВЕКТОРНОЕ (линейное) ПРОСТРАНСТВО
α ⋅ a + β ⋅ b +
γ ⋅ c + … = d
любому набору элементов множества
(а, b, с, …) и числовых коэффициентов (α, β, γ, …) соответствует некоторый элемент (d) того же множества Примеры ВП — совокупности
АТОМНЫХ и МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ,
МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ молекулы,
ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ в некоторой системе и т.д.
Слайд 32Топологический ГРАФ
Примеры ВП — химические структурные формулы, электрические схемы, транспортные
маршруты и т.д.
Слайд 33ФИЗИЧЕСКИЙ структурализм
ФС = {частицы + механические связи}
Одномерный потенциальный ящик
Возвратно-поступательное движение
(по инерции)
Одномерный осциллятор
Колебательное движение (под действием внешней силы)
Слайд 34ХИМИЧЕСКИЙ структурализм
ХС = {частицы + химические связи}
Молекула = { атомы
+ химические связи }
Соединение = { элементы + химические взаимодействия
}Вода = 2 (водород) + 1 (кислород) или Н2О
Слайд 35Физико-математический изоморфизм
Физические частицы (электроны, ядра, атомы, молекулы) и взаимодействия
(силы)
Математические объекты (числа, векторы, матрицы, функции) и связи (операции)
Слайд 36МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СТРУКТУРАЛИЗМА
Идеализированный характер структурных моделей
Любая структурная модель отражает
не все свойства реального прототипа, а только некоторые, являющиеся существенными
для решаемой задачи.Модель «многомерного осциллятора» отражает способность молекулы участвовать в колебательном движении, но ничего не говорит о ее химических свойствах.
«Радикально-функциональная модель» отражает химические свойства молекулы, но ничего не говорит о возможностях ее участия в колебательном движении.
Слайд 38ХИМИЧЕСКАЯ структурная модель:
Молекула = (атомы + химические связи)
ФИЗИЧЕСКАЯ структурная модель:
Молекула
= (атомные ядра + электроны + электромагнитные взаимодействия)
Какая из моделей
правильная? Если нас интересуют ХИМИЧЕСКИЕ свойства молекулы, то правильной является ХИМИЧЕСКАЯ структурная модель.
Если нас интересуют ФИЗИЧЕСКИЕ свойства молекулы, правильной является ФИЗИЧЕСКАЯ структурная модель.
Слайд 40ВЫВОДЫ
1. П Р Е Д М Е Т О М
науки о строении вещества являются способы описания реальных объектов
посредством сопоставления каждому из них некоторой структурной модели (или совокупности таких моделей) и установление взаимосвязей между свойствами структуры, свойствами частиц и свойствами взаимодействий,2. М Е Т О Д О М науки о строении вещества является конструирование структурных моделей различных типов.
Слайд 413. Структурные модели не являются отражением «реального строения» изучаемого объекта,
а только делают понятными для нас свойства и поведение этого
объекта.4. В зависимости от наших целей мы можем использовать разные структурные модели для описания одного и того же объекта:
математические,
физические,
химические и т.д.
5. Квантово-химические модели — один из многих возможных вариантов решения химических задач.
Квантовая не заменяет собой классическую химию, а дополняет ее.
