化学物理实验

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◆课程简介：

　　化学物理（本研贯通教学课程）是介于化学和物理之间的交叉学科，它较多地从微观的角度、从原子及分子的层次去考察和研究物质结构（几何结构、电子结构）、状态（电子态、振动态、转动态）与性能及其变化的规律。化学物理是一门实验、理论与科学计算紧密结合的科学，相关专业基础实验教学是全面培养学生综合能力的必要环节。为配合学科的建设和发展，开设了“化学物理专业基础实验”课。教学对象主要面对化学物理专业高年级学生（每届约70-80人）。

　　中心开设“化学物理专业基础实验”课，是在本院化学物理系的基础上经过不断的更新与改进，转变教育思想，扩充了新的实验内容，定位于较高水平的起点上，优化培养方案，调整为十项实验。实验课的教学内容涉及激光化学、分子光谱、燃烧化学、计算量子化学、催化等化学物理学科的主要研究方向。

　　每年上课人数约为70-80人，每年总课时为50学时。

　　近5年来，共有化学物理系的近370名本科生生学习了该门课程，另有少量外系选修的本科生。约有20多名研究生在这些与教学实验相关的仪器上完成了他们的学位论文。

◆课程内容：

序号	实验名称	实验内容、教学目的
1	K2分子B→X激光诱导荧光（LIF）光谱测量	用激光诱导荧光(LIF)技术测定K2分子B→X激光诱导荧光(LIF)色散谱。使学生掌握LIF技术的一般原理并掌握它的实验技巧，进而了解激光在化学物理研究中的作用和潜力。
2	4-NQO与氨基酸的瞬态激光光化学反应实验	测量4-NQO与氨基酸体系中瞬态吸收光谱，分析主要的光化学过程以及由这些化学过程产生的瞬态中间物(如自由基)，了解这些瞬态中间物参加主要光化学反应速率的快慢。使学生掌握生物样品动态吸收测量的基本原理和方法。
3	分子电子结构的量子化学计算	用量子化学计算研究H2O分子的电子结构、光谱性质、成键特性和化学反应性质。使学生掌握电子相关计算方法QCISD(T)在上述领域中的应用。
4	拉曼光谱的测量和振动光谱的理论计算	CCl₄分子的拉曼光谱测量和CCl₄分子振动光谱的理论计算，吸附在银胶上的CuTMPyP分子的表面增强拉曼散射的测量。使学生掌握拉曼光谱基本原理和测量方法。
5	微型反应器测定催化剂活性	CO催化氧化催化剂的制备和活性评价。学习催化研究重要仪器的调试与使用、催化过程的现象、研究方法及数据处理。使学生掌握用微型催化反应器评价固体催化剂活性的方法。
6	固体推进剂燃烧的摄影观测和图象采集分析	学习和掌握固体推进剂燃烧机理的实验研究及图像采集系统的原理与应用，掌握近距摄影机的原理及其在固体推进剂燃烧研究中的应用，掌握暗室操作技术。
7	循环伏安法测定电极反应参数	测量不同扫描速度下铁氰化钾溶液的循环伏安曲线。使学生掌握伏安法测定的实验技术，学习和掌握循环伏安法测定电极反应参数的基本原理及方法。
8	碳纳米管的第一性原理计算	搭建碳纳米管模型，计算周期性zig-zag和armchair碳纳米管的能带结构，分析体系的电子结构与碳纳米管的管径之间的关系。使学生掌握采用布洛赫(Bloch)定理来计算纳米尺度上周期性体系的电子结构的基本原理和方法。
9	Cu-ZSM-5催化剂中Cu（I）物种吸附CO的漫反射红外光谱测定	分子筛原位漫反射红外光谱的测量及其在Cu-ZSM-5催化剂研究中的应用。
10	纳米半导体量子尺寸效应的光谱研究	Cds纳米粒子的制备、吸收光谱和荧光光谱测量。使学生了解纳米半导体量子尺寸效应的有关现象及其机理。

◆教师队伍：

实验课程主任：李疏芬（教授）

主讲教师：何天敬（教授）、张立敏（教授）、陈东明（博士，教授）、张广照（博士，教授）、李群祥（博士，副教授）、王文楼（博士，副教授）、俞寿明（高工）、戴静化（高级实验师）

◆教学效果

　　通过“化学物理专业基础实验”课程的学习，使学生初步掌握激光化学、催化、燃烧化学、胶体和电化学、计算量子化学、分子光谱等领域的研究方法。使有志从事科学研究的学生受到更好的训练，养成了良好的实验室工作习惯，提高了学生的专业水平和科研工作能力，增加了学生在出国深造、工作就业等方面的竞争力。一些本系培养的优秀毕业生在学术界脱颖而出，如美国加州大学张劲松教授、威斯康星大学崔强教授等。

　　2002年“化学物理专业基础实验”获中国科技大学校级教学成果二等奖。

　　由于本实验课程与课堂教学内容紧密结合，而且，很多实验就是导师科研工作的一部分，因此，学生在毕业论文阶段可以很好地发挥自身的优势，在导师的指导下，独立地或与他人合作在国内外刊物发表很多篇研究论文。

◆精品课程教学录像：详细信息请点击这里。