化学反应历程及热力学模拟教学模块

分子模拟能够实现无法用传统实验手段直接观察的实验，例如分子的能量和结构、过渡态的能量和结构、热化学性质等。也可以直观显示一些看不到或很难讲清楚的实验现象，例如化学反应路径、分子轨道、原子电荷等。所以，分子模拟能够对分子进行性能预测、对过程进行优化筛选，进而为实验提供可行性方案设计，也可以通过模拟解释现象、建立理论、探讨机理，从而为实验奠定理论基础。

为便于学生学习、了解化学反应历程和热力学概念，中心建立了化学反应历程及热力学模拟实验教学模块（见图2）。本教学模块共开设8个实验教学项目（见表1），可以辅助无机化学，有机化学，结构化学，分析化学等课程，更加深刻形象地让学生掌握分子各种性质计算原理，分子构型以及光谱分析原理；可以辅助物理化学、化工热力学等课程，更加直观的展示物质的焓、熵、吉布斯自由能的计算原理，可以对热力学参数分子间相互作用力等计算方法，从而应用与工程设计；可以助化学反应工程、材料工程等课程，更加深入了解反应过程，基元反应，自由基反应，寻找反应的过渡态，计算反应动力学参数，对催化剂的开发与设计有着重要的作用。

图2化学反应历程及热力学模拟教学模块场景

表1 实验项目一览表I