量子力学知识总结范例(3篇)

量子力学知识总结范文

关键词：结构化学；教学效果；探索与实践

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）16-0256-02

0引言

结构化学作为普通高校化学专业的重要基础理论专业课，此课程是以量子力学和现代分析测试仪器为理论和技术基础，研究原子、分子以及晶体的微观结构、运动规律和结构与性质之间的关系的一门学科，这门课的核心内容包含两部分内容-电子结构和空间结构，前者研究描述电子运动状态的波函数，后者主要是分子和晶体在空间的排布情况；一条主线为结构决定性质[1-3]。量子化学是结构化学的理论基础，它有固有的不可避免的数学结构，还有很多复杂抽象的哲学概念，因此很多学生感到难学，容易丧失结构化学学习的兴趣。所以，本文针对课程特点，在总结结构化学教学经验基础上，探索教学方法，提高学生积极性，提高课堂教学效果。

1教学与学科发展史相结合

量子力学虽然是结构化学学习的理论基础，但并不是主要内容，在课程上只是用量子力学引出对结构化学非常重要的新概念，例如原子轨道、分子轨道、能级等，从微观世界解释或预言化学问题，但根本不会把课程深入到量子力学的丛林中。所以在课程开篇时让学生了解量子力学发展史上一些事件，接受量子概念，理解化学问题，从而学到科学方法论。

例如在课程开篇前介绍课程大致框架，介绍结构化学发展史与诺贝尔奖，通过诺贝尔奖获得者的简介让学生了解结构化学发展史，从而吸引学生学习兴趣。在介绍19世纪末经典力学时，引入开尔文在新年献词中的话-物理学上空飘着两朵乌云：Michelson-Morley实验和黑体辐射，吸引学生们的学习兴趣。在后期教学中，向学生介绍德布罗意：他大学学习历史毕业后受哥哥影响对物理发生兴趣，一战后随朗之万攻读博士，在博士论文里面提出的理论揭示了光子和物质粒子之间的对称性，并得到了爱因斯坦的肯定，在1929年获得诺贝尔奖。通过德布罗意的简介告诉学生兴趣是最好的老师，学习结构化学也是如此，从而克服学生畏难情绪。

另外，在教学中根据学科发展，适时增加教材中没有的学科前沿热点和动态，学生反馈意见表明，通过教学与学科发展史相结合、课堂与学科前沿相结合的讲授方式，使学生学到基础知识同时，又能知道课程知识与科研之间的联系，激发了学生们的学习兴趣和从事科研的热情。

2课堂教学注重准确性和条理性

由于结构化学的课程特点，教师讲授过程中如果稍有疏忽，容易导致学生继续学习的兴趣下降。所以，在授课过程中不能照本宣科，不能照着PPT课件念，必须对于基本概念基本理论要有准确的描述和解释，不能模棱两可。很多的数理推导贯穿于结构化学课程中，但是对于这些推导过程并不要求学生掌握，但是教师也不能避而不谈，必须讲清楚详细的推导过程，让学生知道来龙去脉，从而学生才能更好的掌握和理解这些结论。例如在讲解单电子原子的Schrdinger方程及其解这一节时，先给学生简单介绍氢原子体系薛定谔方程的处理，在变数分离以后得到三个方程，从而根据方程的边界条件引入三个量子数，让学生明白根据三个方程分别得到的是哪些量子数，这样学生对量子数就有了清晰的认识，再结合无机化学课程里面的知识，对下一节量子数的物理意义就有了很好的认识。

3理论联系实际，注重能力培养

结构和性能的关系是结构化学课程的一条主线，虽然本课程理论性很强，但是还是有实验和技术基础的支撑。在课本第四章分子的对称性理论课结束后增加1-2周的模型实习，给出第四章课本出现的分子的球棍模型，让学生了解其对称性，让后将分子拆开后再组装起来，通过这种练习加深学生对分子对称性的理解。另外，基于学校的科研平台，让学生参与教师的科研课题中来，在仪器的使用实验过程中，将所学知识用到实际操作中，学会处理数据，将所学知识应用到实践中，加深对课程知识的理解，加深学生科研能力。实践表明，化学专业部分学生通过这个过程提高了动手能力，在研究生面试实验环节以及中学教学中都取得了很好的效果，部分研究生总体面试成绩还是名列前茅。

4充分利用多媒体教学手段辅助教学

随着科学技术的发展，计算机在各个领域得到了广泛的应用，各个学校均使用了多媒体教学。可以把大量知识点列于幻灯片中，通过教师讲解框架结构，让学生充分理解课程知识点之间的联系，加深对知识的掌握。结构化学是在微观层面研究原子、分子以及晶体的结构和性质。传统教学没有直观演示，学生会刚拿到枯燥无味，难以理解结构和性质之间的内在关系。因此在教学中我们用Chemwindow6.0，Origin7.5，Flash等软件制作原子轨道线性组合成分子轨道动态图、分子的三维空间结构图，晶体结构图，使得抽象变得具体，更直观更清晰地展示出分子的三维空间结构图，让学生在短时间内获得大量知识，从而提高了教学效率。

5课程教学与练习同步

在课程教学前，教师可以提前制作结构化学题库，题库内容应每章节的知识点，主要题型为选择题、判断题、填空题、问答题和计算题。在每一章教学中和结束后，始终贯穿着练习，随时把握学生掌握情况，及时解决学生出现问题。考核学生掌握情况可以包括课堂提问和发问，课后作业以及每章从题库抽取的练习题测试等多种形式，在教与学中把“过程”和“终结”有机结合起来，例如在讲授完量子数意义后，引入一道化学奥赛题：假如某星球的元素量子数服从下面限制：n为正整数；l=0、1、2……；m=±l；ms=+1/2，那么在这个星球上，前4个惰性元素的原子序数各是多少？在解这样的题中让学生学会活学活用。总之，采用引起学生注意、提供学习的指导、后期反馈等一系列环节，学生的学习兴趣提高，学习效果有很大的改善。

6小结

在结构化学教学中，通过以上几种方法的有机结合，学生教学评价最多的是学习主动性显著提高，兴趣有很大提高，课堂气氛活跃。学生自己获取和应用知识、解决课程问题能力有了很大的提高，学生也不再感觉“结构学习如登天”、“结构不再是噩梦”。

参考文献：

[1]周公度，段连运.结构化学基础（第四版）[M].北京：北京大学出版社，2008.

量子力学知识总结范文

一、物理实验教学是理论与实际相结合的重要方法

物理学与我们的生产、生活密不可分，通过初中物理学科的学习，学生要能用基本的物理学知识解释或解决生活中的问题，正确认识物理在现代科学技术生活中的重要意义。例如，在学习“分子运动”这一节时，分别给学生一杯热水和一杯冷水，同时往杯子里的热水和冷水中注入一滴红色墨水，等几分钟后，可以观察到热水中的红色墨水快速而且均匀地扩散开来，而冷水杯中的红色墨水却仍聚集一团，扩散缓慢。这个简单的实验表明，温度越高分子做无规则运动的速度就越大，所以大量分子做无规则运动的速度跟温度有关。通过这一物理现象总结出抽象的物质运动的规律，进而提高学生的逻辑思维能力。

二、物理实验教学促进学生从形象思维过渡到抽象思维

在物理实验教学中，学生感知物理现象，获得丰富的感性认识，概括形象知识，建立典型形象，发展理性形象；舍弃具体形象，抽取现象本质，形成概念，建立规律，从而使形象思维向抽象思维发展。例如，在学习阿基米德原理时，让学生亲自动手操作并总结出浮力的大小与哪些因素有关。学生通过实验得出结论，亲身体会、验证了阿基米德定律。同时学生在实验中得到了诸多能力的锻炼，如提高了观察现象的能力；而由实验得出结论，培养了学生的抽象思维能力。

三、物理实验教学能充分激发学生的学习兴趣

学生上物理实验课时，积极性比较高，能认真观察教师的演示实验，或者能积极地参加教师组织的实验。例如，在教学《大气压强》时，我用一个实验导入新课：事先准备了一个集气瓶，在瓶底上放了一些沙子，将一大团点燃的棉花投入瓶内，然后用剥了皮的熟鸡蛋将瓶口堵死，不一会就看到瓶子把鸡蛋吞入了“腹内”。学生看完这个实验后，都迷惑不解，迫切想知道原因。这时我告诉学生，当我们学了今天的知识后，就可以解释这一现象，学生因此都积极地投入到接下来的学习中。由此可见，实验教学能够充分激发学生的学习兴趣。

四、通过物理实验教学能培养学生严谨的学习态度

物理学有着严谨的科学知识，通过物理实验教学能培养学生严谨的学习态度。例如，在教学“温度计测量”这一节内容时，给学生热水之前，先给学生两支不同的温度计，一支是常用温度计，一支是医用温度计，让学生观察两支温度计的不同，并通过实验做出对比，由此发现两者的相同之处：一是都采用带刻度细长玻璃管制成的；二是下端都有装液体的薄壁玻璃泡。不同之处：一是它们刻度范围不同，精确程度也不同。二是因医用温度计是用来测量人体温的，所以在玻璃泡和玻璃之间和衔接处有一细且长的弯径，常温度计则没有。三是医用温度计的玻璃泡与玻璃管的容积之比大得多。只有通过仔细观察，细致对比，严谨思考，才能归纳总结出两支温度计的异同，这培养了学生严谨的学习态度。

五、通过物理实验培养学生合作能力

很多实验需要将学生分成小组，如果学生能主动、积极地参与实验，就能在教师的指导下获得物理知识，从而产生成功的喜悦心情，产生学习的动机，有利于培养学生的合作能力。例如，在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，先让学生分成小组进行讨论：“猜想影响摩擦力大小的因素有哪些？是什么样的关系？”学生猜测与压力、接触面粗糙程度、接触面积、接触面材料、接触面的湿度、相对速度等有关。这么多因素，如果让学生一一进行探究实验，必将花费大量时间，在有限的课堂时间内是无法完成任务的，为此，可将学生分成若干小组，每个小组布置一两个任务，最后依据各个小组的实验结果进行总结，得出结论，重要的是在实验过程中培养了学生的合作能力。

六、通过物理实验教学提高教师科学素养

新课程改革实施以后，教学倡导以学生为主体，教师起引导作用。物理实验教学不仅影响着学生对物理知识的接受程度，同时也改变了教师的教学方法。在学生进行物理实验之前，教师要做好充分的准备，深入理解相关物理知识的概念，这样才能在物理实验过程中对学生进行专业的指导。因此教师要不断学习，提升自身的素质，让学生享受高质量的物理实验教学机会。

量子力学知识总结范文篇3

【关键词】温故知新物理

【中图分类号】G632【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2009)10-0133-01

温故而知新,是两千多年前我国大教育家孔子所提倡的学习方法。但对于我们今天学习物理来说,也是有益的。如何才能做到温故知新?结合本人多年的教学经验,笔者认为可以从以下几个方面考虑:

一、培养学生学会对比

在学习新知识时,要同时对比着复习有关的旧知识,并着重弄清它们的区别和联系,特别是区别,因为正是这个区别,才标志着所学的是“新”知识。例如:在物理中学习动量定理时,先可以与动能定理对比学习。通过对比发现,它们在文字表述和数学表达式上是类同的,但本质上有较大的区别,主要区别在于物体动量的变化是由于物体所受合外力的冲量而引起的,即力对物体时间的积累效应引起物体动量的变化,而动能的变化是因为物体所受力的总功引起的,即力对物体空间的积累效应引起物体动能的变化;同时前者是矢量表达式,而后者是标量表达式。这样一对比,学生对动量定理的内涵更易于理解和掌握。

二、培养学生学会总结归纳

概括是物理的一个重要特征,在一部分内容学完或习题做完之后,对其及时进行总结归纳,可以帮助我们更系统地掌握知识,提高能力。例如,在学完带电粒子在磁场中的运动时,我采用层层设问的方法进行如下小结:

1.带电粒子在磁场中一定受到洛仑磁力吗?(答案:不一定,比如带电粒子是静止的。)

2.运动的带电粒子在磁场一定受洛仑磁力吗?(答案:不一定,例如带电粒子速度方向和磁场方向平行时。)

3.运动带电粒子在匀强磁场中一定做匀速圆周运动吗?(答案:不一定,如带电粒子平行磁场射入,做匀速直线运动;若斜着射入则做弹簧状的运动。)

4.若带电粒子做弹簧状运动,则周期和螺距能求出吗?(答案:可以,利用分运动的独立性,其运动周期T仍然等于2πm/Bq,螺距d为V平行T(V平行是指初速度沿磁场方向的分速度)。

这样,学生对带电粒子在磁场中的情况就掌握的更深刻。另外,经常进行概括总结,还有助于我们发现解题方法和规律。例如,遇到多个物体的力学问题,优先考虑整体法处理等等。

三、培养学生学会推广演变

一方面,随着学习的深入,我们会遇到许多旧知识所不能解决的问题,这就需要对原有的知识进行推广。另一方面,许多新问题,包括高考题、竞赛题,往往是由课本中的例题、习题推广而来的,因此学会利用旧知识,进行推广、演变,对我们学习新知识,提高解题能力,有很大的帮助。如在学完直线运动后,就要学习曲线运动,但直线运动的公式又不适用于曲线运动,怎么办?物理学中采用等效的方法――即把曲线运动看作两个方向的直线运动的合成,然后通过研究直线运动间接的了解曲线运动,这种方法除了课本中在小船渡河模型、平抛运动中得到广泛应用外,而且在处理带电粒子在匀强电场中做“类平抛运动”中加以推广演变。

四、培养学生防止因“旧”扰“新”

因“旧”扰“新”是学习中出现错误、困难的一个重要原因,这既有客观因素,如学生初学矢量的平行四边形法则运算时,总觉得很抽象,难以理解,这是以往习惯于数学中代数运算,对学习新知识的影响和干扰。也有主观因素,例如在高中学习欧姆定律时有这样一道题:

某电动机在正常工作时,加在它两端的电压是220V,线圈内阻R=20Ω。则通过电动机的电流为()。

A、11安B、大于11安C、小于11安D、无法确定。

有相当的学生出现代入公式:I=U/R=11A的错误答案。之所以出现类似的错误,主要是因为对新知识理解不透,掌握不牢,旧知识对新知识的干扰就会乘虚而入。(I=U/R的适用条件是纯电阻电路)因此,我们在学习时,既要注意温故知新,又要注意防“旧”扰“新”,才能取得较好的效果。

五、培养学生求异创新思维能力

求异,指对知识和技能探求的更新立异,使之有所发现,有所发明,有所创造,有所前进。故求异思维是一种培养学生开拓和创新的思维。意大利杰出的物理学家伽利略在教堂里看见悬挂的吊灯被风吹得左右摇摆。这在别人认为是司空见惯、习以为常的现象,但伽利略却提出了不同的看法,领悟出“摇摆等时性”的规律。但在以往的教学中,我们往往习惯给学生一些固定不变的知识及方法,这对“创新”能力的培养是很不利的。教师在教学中要力求摆脱习惯认识的束缚,开拓思路,用一题多解、一解多题等多种形式,引导学生从不同角度,不同思路去思考问题。尽可能提出与众不同的新观点、新思想、新办法。对于学生的设想不管对错,教师要耐心细致地给予分析,同时要表扬敢于发表自己见解的学生,从而带动其他学生标新立异。

六、教师自己要有“创新”意识,“创新”实践。