计算化学辅助无机化学课堂教学模式的探索

发布时间：2025-04-18 04:18

　　 根据无机化学教学的特点,针对目前无机化学课堂教学的问题,研究了以计算化学为辅助教学,促进无机化学课堂教学的方法。该创新模式的实施,不仅有利于学生理解无机化学知识难点,发挥主观能动性,也普及了计算化学的实践应用,为高校化学大数据平台的建立提供了契机。

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【部分图文】：

图1 无机化学与计算化学教学互补模式的探讨

无机化学主要有化学反应基本原理、物质结构基础、元素化学三大部分。将计算化学应用到无机化学教学的主要思路是从原子、分子结构基础入手，通过计算相关化学反应的热力学参数、能量等进一步理解化学反应基本原理，最后将获取的理论知识用于理解和解释元素及其化合物的性质与结构。用计算化学来贯穿和组....

图2 使用GaussView程序构建分子模型

使用GaussView程序构建出分子模型，如图2(a)所示，熟悉并掌握如何使用GaussView程序增加、删除原子和化学基团。并且利用GaussView程序键长、键角、二面角功能对甲苯分子结构进行直观理解分析。保存分子模型文件为Toluene.com。3.2计算化学性质

图3 甲苯分子高斯计算输入文件说明

在输入文件Route行加上iop(6/7=3)，将计算完获得的Toluene.chk文件转化为Toluene.fchk文件(利用formchk命令)，然后用GaussView打开该文件，通过点击MOeditor按钮后Visualize和update选项，可以看到分子轨道，如图2....

图4 Materials Studio构建的晶体结构

MaterialsStudio程序自带的Structure库内包含了多种物质的晶体结构，通过让学生对该计算软件的操作，可以对固体的结构有最基本的认识。例如我们在图4(d–f)中通过MaterialsStudio展示了原子晶体SiO2、分子晶体冰，以及金属晶体Fe的晶体结构。学....

本文编号：4040516