WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

«Рабочая программа дисциплины (модуля) 1. Наименование дисциплины (модуля): Комбинация квантового и классического подходов к описанию реакционной ...»

Программа утверждена на заседании

Ученого Совета химического факультета

МГУ имени М.В.Ломоносова

Протокол № 4 от 03 июня 2015 г.

Рабочая программа дисциплины (модуля)

1. Наименование дисциплины (модуля): Комбинация квантового и классического подходов к описанию реакционной способности и химических реакций молекул (Combined quantum-classical description of the reactivity and reactions of molecules)

Курс читается на английском языке, предназначен для аспирантов химического факультета, специализирующихся в области физической химии, и может быть также полезен аспирантам, специализирующимся в области органической, неорганической или биологической химии, чья научная работа связана с изучением механизмов и закономерностей химических превращений.

Основная цель курса – познакомить слушателей с базовыми концепциями теоретической физики и химии, позволяющими неэмпирически оценивать реакционную способность молекул, вероятность их участия в различных реакциях, а также термодинамические и кинетические характеристики этих превращений.

2. Уровень высшего образования– подготовка научно-педагогических кадров в аспирантуре

3. Направление подготовки: 04.06.01 Химические науки. Направленность (профиль) Физическая химия, Математическая и квантовая химия

4. Место дисциплины (модуля) в структуре ООП: вариативная часть ООП, блок 1 «Дисциплины (модули)». Дисциплина на иностранном языке по выбору аспиранта в весеннем семестре первого или второго года обучения.



5. Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю), соотнесенные с планируемыми результатами освоения образовательной программы (компетенциями выпускников) Формируемые компетенции Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю) (код компетенции) УК-2 З1 (УК-2) Знать методы научно-исследовательской способность проектировать и осуществлять комплексные ис- деятельности и историческую эволюцию применяемых следования, в том числе междисциплинарные, на основе цело- концепций стного системного научного мировоззрения с использованием знаний в области истории и философии науки ОПК-1 У1 (ОПК-1) Уметь выбирать и применять в способность самостоятельно осуществлять научно- профессиональной деятельности экспериментальные и исследовательскую деятельность в соответствующей профес- расчетно-теоретические методы исследования сиональной области с использованием современных методов исследования и информационно-ко

–  –  –

6. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических или астрономических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся:

Объем дисциплины (модуля) составляет 3 зачетные единицы, всего 108 часов, из которых 52 часа составляет контактная работа аспиранта с преподавателем (36 часов занятия лекционного типа, 8 часов мероприятия текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации, 8 часов групповые и индивидуальные консультации), 56 часов составляет самостоятельная работа учащегося.

7. Входные требования для освоения дисциплины (модуля), предварительные условия.

В специалитете или магистратуре должны быть освоены общие курсы «Математический анализ», «Линейная алгебра», «Теория вероятностей», «Дифференциальные уравнения», «Уравнения математической физики», «Квантовая механика», «Квантовая химия», «Строение молекул», «Физическая химия».





8. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам.

–  –  –

Итого 108 36 5 3 8 52 18 38 56

Содержание тем:

Тема 1. Основные подходы квантовой механики, позволяющие определять вероятности реализации различных каналов химических превращений и оценивать полное и дифференциальные сечения химической реакции.

Тема 2. Привлечение данных о классической динамике частиц в определенных физических условиях для оценки уровневой, микроскопической и макроскопической констант скорости химического превращения.

Применимость допущения о равновесии изучаемой реакционной системы и ее описания в рамках канонического ансамбля Гиббса. Анализ стационарных и динамических условий применимости приближения адиабатичности при описании бинарных процессов, реализующихся при столкновении частиц. Определение трансмиссионного фактора и переход к классическому уравнению теории абсолютных скоростей реакций Тема 3. Квантовохимические методы моделирования динамики химических превращений в адиабатическом и неадиабатическом приближениях. Возможность перехода при определенных условиях к классическим силовым полям, аппроксимирующим адиабатические потенциалы. Комбинированные квантово-классические подходы к описанию стационарных состояний и динамики превращений молекулярных систем большого размера.

Тема 4. Стационарные характеристики системы на различных стадиях химического превращения.

Многоконфигурационное описание электронных состояний молекул при анализе больших областей конфигурационного пространства. Особенности распределения суммарной электронной плотности молекул реагентов и возможность применения теории граничных орбиталей при анализе реакционной способности молекул. Теоретическое определение химического потенциала и электроотрицательности частиц. Неэмпирическое введение понятий жесткости и мягкости; теория Пирсона жестких и мягких кислот и оснований в ее современном представлении.

Электронные функции Фукуи и ориентационные эффекты в химических реакциях. Сжатые функции Фукуи и количественные оценки электрофильности и нуклеофильности частиц.

Тема 5. Влияние внешних полей на химические превращения.

Характеристики молекул, определяющие их линейный и квадратичный отклик на внешнее электрическое и магнитное поля. Реакции, протекающие под воздействием излучения. Фотохимические превращения и сопровождающие их процессы колебательной релаксации, внутренней и интеркомбинационной конверсии, флуоресценции и фосфоресценции. Теоретические оценки характерных времен указанных процессов

8. Образовательные технологии Лекции с презентациями и интерактивной демонстрацией решения задач на персональном компьютере.

9. Учебно-методические материалы для самостоятельной работы по дисциплине (модулю):

Оригинальные англоязычные статьи, посвященные разработке, обоснованию, критериям применимости и практическому использованию различных рассматриваемых в лекционном курсе методов.

10. Ресурсное обеспечение:

• Перечень основной и вспомогательной учебной литературы ко всему курсу Основная литература

1. Ю.В. Новаковская "Теория скорости химического превращения", часть I, Москва: химический факультет МГУ, 2003, 65 с; часть II, Москва: химический факультет МГУ, 2003, 82 с.

2. S. Glasstone, K.J. Laidler, H. Eyring, "The theory of rate processes", New York: McGraw Hill, 1941.

3..L. Piela, "Ideas of quantum chemistry", New York: Elsevier, 2007.

4. L. Pauling, E.B Wilson, "Introduction to quantum mechanics (with applications to chemistry)", New York: Dover, 1986.

Дополнительная литература

1. W.H. Flygare, "Molecular structure and dynamics", New Jersey: Prentice Hall. 1978.

2. E.A. Moelwyn-Hughes, "The chemical states and kinetics of solutions", New York: Academic, 1971.

3. H. Eyring, S.H. Lin, S.M. Lin, "Basic chemical kinetics", New York: Wiley, 1980.

4. F. Jensen, "Introduction to computational chemistry", Chichester: Wiley, 2001.

• Перечень используемых информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса, включая программное обеспечение, информационные справочные системы (при необходимости):

1. NIST (National Institute of Standards ) Chemistry WebBook, NIST Standard reference Database number 69, http://webbook.nist.gov/chemistry/

2. Computational chemistry comparison and benchmark database, release 18, standard reference database 101, http://cccbdb.nist.gov/

3. Chemcratf graphical program, https://www.chemcraftprog.com

11. Язык преподавания – английский

12. Преподаватели:

доктор физико-математических наук, профессор Новаковская Юлия Вадимовна, e-mail, 8-495-939-48-62 Фонды оценочных средств, необходимые для оценки результатов обучения

1. Планируемые результаты обучения для формирования компетенций п.5 и соответствующие им критерии оценивания приведены в Приложении 1.

2. Вопросы к зачету Reactions viewed as time evolution of a quantum system. Binary collisions. Propagator. Scattering operator and S matrix. Diverse • channels of binary transformations and their probabilities. Examples.

Reaction rate constant under equilibrium conditions: Validity of equilibrium approximation and the limits of applicability. Eyring kinetic equation. Examples of application.

Adiabiatic vs. nonadiabatic description of a system. Dynamic aspect of the problem: Massey parameter and criterion and their generalizations for a multidimensional case.

Nonempirical molecular dynamics at a partial consistency between the evolution of electronic and nuclear subsystems: Car– • Parinello molecular dynamics. Approximations and applicability of the method. Examples.

Combined quantum/classical description of macromolecules. Separation of quantum and classical subsystems: link atom and connection atom approaches. Quantum subsystem in a classical basin: mechanical and electronic embedding.

Intersystem crossing and phosphorescence characteristic times. Supplementary fluorescence and phosphorescence ranges. Examples: organic light-emitting diodes.

Reactants analyzed in terms of the electron density distribution. Density-functional based interpretation: electronegativity and • chemical potential. Comparison to classical concepts. Examples.

3. Примеры практических контрольных заданий (ПКЗ) Reactants and chemical transformations analyzed in terms of the electron density distribution. Chemical hardness and global softness. Illustration of the maximum hardness principle and Pearson’s hard and soft acids and bases principle.

Reactions viewed as the electron density redistribution. Estimation of the electronic Fukui functions and local softness. Prediction of • relative electro- and nucleophilicity of molecules Estimation of probabilities of induced transitions based on the quantum theory of molecules in electromagnetic fields and Einstein's • phenomenological model. Radiative lifetimes of a molecule in different excited states and non-radiative relaxation.

Методические материалы для проведения процедур оценивания результатов обучения Зачет проводится по билетам, каждый из которых включает теоретический вопрос, ответ на который требует анализа лекционного материала и оригинальных статей. Уровень знаний аспиранта оценивается на «зачтено», «незачтено». Оценка «зачтено»

выставляется, если по шкале оценивания учащийся демонстрирует знания умения и владения, соответствующие категориям 3, 4 и 5. В ходе зачета, проводимого в форме представления подготовленных мультимедийных презентаций, сопровождаемого вопросами преподавателя и остальных слушателей курса по представленному материалу, оценивается степень сформированности «знаниевой» компоненты компетенций УК-2, ПК-4 и ПК-13. Частично сформированность умения выбирать и применять в профессиональной деятельности экспериментальные и расчетно-теоретические методы исследования (ОПК-1, ПК-4, ПК-15) проверяется при выполнении ПКЗ, их оценка учитывается как одна из составляющих при выставлении зачета.

Приложение 1.

Оценочные средства для промежуточной аттестации по дисциплине «Комбинация квантового и классического подходов к описанию реакционной способности и химических реакций молекул» на основе карт компетенций выпускников

–  –  –



Похожие работы:

«Пояснительная записка Настоящая рабочая программа по предмету "Математика" в 3 классе составлена на основе следующих нормативных документов:1. Федеральный закон от 29 декабря 2012 года N 273-ФЗ "Об образовании в Российской Федерации"2....»

«Муниципальное бюджетное специальное (коррекционное) образовательное учреждение для обучающихся, воспитанников с ограниченными возможностями здоровья города Абакана "Специальная (коррекционная) общеобразовательная школа VI вида № 27" ПРОГРАММА УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА "Математика" для 1-4 классов 1. Пояснительная записка Раб...»

«Коротаев Павел Юрьевич Исследование особенностей спектра и электронного транспорта в апериодических цепочках квантовых точек Специальность: 01.04.07 – Физика конденсированного состояния АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соис...»

«МАТЕМАТИКА КОДИФИКАТОР планируемых результатов освоения основной образовательной программы начального общего образования по математике за I полугодие 4 класса (для оценки индивидуальных достижений обучающихся) Кодификатор включает планируемые результаты освоения основной образ...»

«Дроздов Константин Андреевич Оптические и фотоэлектрические свойства композитных структур на основе пористой матрицы SnO2 и гетероэпитаксиальных нанокристаллов CdSe/CdS Специальность 01.04.10 – физика полупроводников Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2015 Работа...»

«УДК 519.111 И. О. Коряков СИЛЬНО ПРЕФИКСНЫЕ КОДЫ И ОБОБЩEННАЯ ФОРМУЛА РЭЙНИ Джордж Рэйни в своей работе [1], исследуя свойства языка Лукасевича, выводит перечислительную формулу, на которой строит элегантное ком...»

«Карта характеристики опасного препарата Штукатурка декоративная TCL Дата разработки: 29.05.2009 Издание 1 Страница 1/ 1 1. Идентификация химического препарата/Идентификация производителя Торговое название: Штукатурка декоративная TCL Штукатурка из серии Золотой Век ATLAS рекомендуется для де...»

«МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный врач Республики Беларусь В.И. Ключенович 9 июля 2003 г. Руководство 1.1.11–8–7–2003 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОЦЕНКИ РИСКА ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Учрежд...»

«Tеорія та практика судової експертизи і криміналістики. Випуск 12 УСТАНОВЛЕННЯ ІДЕНТИФІКУЮЧИХ ОЗНАК БІНАРНИХ СУМІШЕЙ НАФТОПРОДУКТІВ ШИРОКОГО ФРАКЦІЙНОГО СКЛАДУ В. А. Руднєв, А. Ф. Клімчук, Л. В. Нардід, В. І. Кривошеєв, П. В. Карножицькій Запропоновано набір ідентифікаційних ознак,...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.