文章编号:0427-7104(2023)01-0025-06收稿日期:2022-12-05基金项目:国家重点研发计划(2018YFA0208600);国家自然科学基金(21773032,21972023,21533001,91545107,91745201)作者简介:李晔飞(1984—),男,教授,通信作者,E-mail:yefeil@fudan.edu.cn;刘智攀,男,教授,并列通信作者,E-mail:zpliu@fudan.edu.cn本科物理化学实验中开展计算化学教学初探李晔飞,刘智攀(复旦大学化学系,上海200433)摘要:计算化学已成为研究化学过程的重要辅助手段,因此在大学本科物理化学实验课程教学阶段引入计算化学实验内容的需求也越来越迫切。根据复旦大学化学系本科生教学的实际情况,我们设计了一个纯理论计算的物理化学实验《H2在Cu表面解离反应动力学模拟》,并成功在4届本科生中开展了此项实验。在本论文中,我们详细介绍了理论实验设计的思路以及具体开展实验的细节。根据开展实验过程中的结果,我们总结了教学实验效果,并探讨了一些普遍存在的问题,如学生关于计算化学必须使用的Linux操作系统熟练度不够,对计算化学背后的知识点掌握不牢固等问题。针对这些问题,我们探讨了未来在课程设置上可能的改进方案以及后续实验课程的设计思路。总之,我们在物理化学实验课程中成功开展了计算化学实验内容,取得了良好的效果,证明了该方面教学改革的可行性。关键词:计算化学;薛定谔方程;势能面;过渡态;多相催化中图分类号:O6-39文献标志码:A计算化学已逐渐成为化学实验的重要辅助手段,它能够提供原子级别的化学信息,使得对化学反应的理解进入了原子程度[1]。但是在目前复旦大学物理化学实验教学的内容中,还没有相应的实验内容让学生能够实际上机操作。因此,让学生了解计算化学内容已经到了非常迫切的程度。针对这个问题,并结合教学背景,我们通过几年的尝试,设计了第一个纯理论计算的物理化学实验《H2在Cu表面解离反应动力学模拟》。反应动力学模拟是计算化学的最重要的应用方向之一,其提供的数据在多相催化,材料模拟领域均具有重要的科学价值。据统计,目前在高影响力学术期刊上发表的有关催化的大部份研究论文都包含有相关的反应动力学模拟的内容[2]。关于实验的反应体系,H2在Cu表面解离这一反应属于典型的多相催化反应体系[...