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课程详述
COURSE SPECIFICATION
以下课程信息可能根据实际授课需要或在课程检讨之后产生变动。如对课程有任何疑问，请联
系授课教师。
The course information as follows may be subject to change, either during the session because of unforeseen
circumstances, or following review of the course at the end of the session. Queries about the course should be
directed to the course instructor.
1.
课程名称 Course Title
物理化学 II Physical Chemistry II
2.
授课院系
Originating Department
化学系 Department of Chemistry
3.
课程编号
Course Code
CH302
4.
课程学分 Credit Value
4
5.
课程类别
Course Type
专业基础课 Major Foundational Courses
6.
授课学期
Semester
春季 Spring
7.
授课语言
Teaching Language
中英双语 English & Chinese
8.
授课教师、所属学系、联系方
式（如属团队授课，请列明其
他授课教师）
Instructor(s), Affiliation&
Contact
（For team teaching, please list
all instructors）
李炳瑞 教授，13919413455
Bingrui Li, Professor. Mobile: 13919413455
黄立民教授，(0755) 88018308
Prof. Limin Huang. Office: (0755) 88018308
9.
实验员/助教、所属学系、联系
方式
Tutor/TA(s), Contact
待公布 To be announced
10.
选课人数限额(可不填)
Maximum Enrolment
（Optional）
授课方式
Delivery Method
讲授
Lectures
习题/辅导/讨论
Tutorials
实验/实习
Lab/Practical
其它(请具体注明)
Other（Please specify）
总学时
Total
11.
学时数
Credit Hours
64
64
2
12.
先修课程、其它学习要求
Pre-requisites or Other
Academic Requirements
物理化学 I（CH301）
13.
后续课程、其它学习规划
Courses for which this course
is a pre-requisite
14.
其它要求修读本课程的学系
Cross-listing Dept.
教学大纲及教学日历 SYLLABUS
15.
教学目标 Course Objectives
本课程的主要教学目标是：通过物理化学 II 的课堂讲授教学，使学生系统地掌握中级及高级物理化学的基本原理和学法，
来认识和研究物质内部本质原理，化学运动的普遍规律以及光谱的产生和应用，并培养学生运用物理化学的原理和方法来
分析和解决实际问题，训练学生建立广泛且深入的思维方式，一方面增强他们在今后从事化学教学和科研工作的实际能
力，另一方面帮助学生全面均衡地思考并解决与物理化学相关的实际问题。
The goal of Physical Chemistry II is to enable students to grasp the basic principles (the universal law of chemical
movement as well as spectrum production and the application) of intermediate level and the advanced Physical
Chemistry systematically, to help students establish a broad and deep thinking mode, and to train them to use the
principles and methods of physical chemistry to analyze and solve practical problems in future research work.
16.
预达学习成果 Learning Outcomes
通过学习物理化学 II 课程，理解物质结构与其性质的关系，掌握研究物质结构的基本理论和方法，认识化学过程、机理及
其控制因素。
*掌握量子力学基础知识，了解薛定谔方程在微观体系研究中的重要作用；
*掌握简单体系（尤其是一维和三维无限深势阱中粒子模型）薛定谔方程的求解；
*了解分子轨道理论要点，用于理解和说明一些分子的结构和性质；
*能够确定分子的点群，掌握对称性在化学中的初步应用技巧；
*理解晶体的点阵理论和 X 射线衍射原理，熟悉一些典型的晶体结构；
*了解转动、振动、电子光谱，磁共振谱和能谱的基本原理及其化学应用；
*了解分子内和分子间相互作用种类，偶极矩，极化等概念；
*了解分子在气相，液相中的相互作用；
* 理解化学反应的速率和机理问题。
Through the study of Physical Chemistry II, students should understand the basic principles, laws and methods that
govern the chemical behaviours of a chemical system from macroscopic to microscopic levels, which includes:
* Basic knowledge of quantum mechanics and understand the important role of Schrodinger's equation in the study of
microscopic systems;
* Solution of the Schrodinger equation of a simple system;
* Molecular orbital theory for describing the structure and property of molecules;
* Group theory of molecules and the symmetry in chemistry;
* Crystal theory and the principle of X-ray diffraction, some typical crystal structures;
* Basic principles of rotation, vibration, electron spectroscopy, magnetic resonance spectroscopy and energy spectrum
and their chemical applications;
* Concepts of intermolecular interactions, dipole moments, polarization, and etc.;
3
* Interaction of molecules in gas phase and liquid phase;
* Rate and mechanism of chemical reactions.
17.
课程内容及教学日历 （如授课语言以英文为主，则课程内容介绍可以用英文；如团队教学或模块教学，教学日历须注明
主讲人）
Course Contents (in Parts/Chapters/Sections/Weeks. Please notify name of instructor for course section(s), if
this is a team teaching or module course.)
物理化学 II 的主要内容是结构化学，以及化学反应动力学。探讨和解决下列问题：量子力学基本原理及其化学应用，分子
结构与其性能的关系；光谱的产生与应用；晶体结构几何理论与 X 射线衍射原理；化学反应的速率和机理等。具体有以下
内容：
Physical Chemistry II mainly discusses structural chemistry as well as reaction kinetics. It includes the basic principle of
quantum mechanics and its application in chemistry, the relationship between molecular structure and its properties, the
generation and application of spectra, the geometric theory of crystal structure and the principle of X-ray diffraction, the
rate and mechanism of chemical reactions, and etc. The detailed contents are as the following:
Lecture 1: The origins of quantum mechanics (2 units)
1. 量子力学基础（Introduction to quantum mechanics）
1.1 量子力学的起源（The origins of quantum mechanics ）
1.1.1 黑体辐射与能量量子化（Black-body radiation and energy quantization）
1.1.2 光电效应与光量子化（Photoelectric effect and photons）
1.1.3 原子光谱与轨道角动量量子化（Atomic spectra and orbital angular momentum quantization）
1.2 量子力学的建立（Establishment of quantum mechanics）
1.2.1 实物粒子的波粒二象性（Wave-particle duality of physical particles）
相关文段 1.1 电子显微镜（BOX 1.1: Electron microscopy）
1.2.2 Schrödinger 方程（The Schrödinger equation）
Lecture 2: Quantum mechanical principles (2 units)
1.2.3 波函数的 Born 解释（The Born Interpretation of the wave function）
1.2.4 不确定原理（The uncertainty principle）
1.2.5 量子力学公设（The postulates of quantum mechanics）
(1) 波函数（Wavefunctions）
(2) 算符（Operators）
(3) 本征值与本征函数（Eigenvalues and eigenfunctions）
(4) 态叠加原理与期望值（Superpositions and expectation values）
(5) Pauli 原理（The Pauli principle）