Molecular dynamics for continuous potentials Short history: The first MD simulation for a system interacting with a continuous potential (Lennard-Jones potential) was carried out by A. Rahman in1964. A. Rahman, Phys. Rev. 136, A405, (1964). Main differences between MD with continuous poentials and

How to start up? Initial configuration: Criteria for choosing initial configuration: quick relaxation to the equilibrium state. Random initial configuration: Advantage: liquid-like, easy to generate. Drawback: substantial overlaps at high densities. Use: Monte-Carlo for systems without hard-core interactions. Not suitable for hard-core interactions and MD at high densities

Necessary Background of Statistical Physics (2) when the velocity of the center of mass is fixed to zeroKinetic energy

Why one needs statistics for describing physical phenomena? Any measurable macroscopic property is an average over a very huge number of microscopic configurations. Time scale of thermal fluctuations and basic relaxations~fs(femto second, 10-15 second). During the time interval necessary for realizing a measurement, a macroscopic system undergoes the change of its microscopic configuration for many many times!

Plan .Introduction Brief recall of statistical mechanics and thermodynamics .Molecular dynamics method (MD) .Monte Carlo method (MC) .Illustration of a few applications of MD and MC in the research works carried out in our laboratory .Tutorials on MD and MC

基础化学是材料、资源、环境、化工等专业的重要的基础课程。二十世纪90年代以来,随着教育部专业目录的调整,基础化学教学总学时不断减少。我校根据上述专业的特点和教学需要相继对该课程的教学内容、 教学方法、教学手段和实验教学等进行了一系列的改革,并取得了重要进展

一、掌握分散系统的分类和胶体系统的制备; 二、重点掌握胶体系统的光学、动力和电学性质 及其应用; 三、理解溶胶的稳定与聚沉的原理,学会书写胶团结构表示式,学会计算聚沉值和比较聚沉能力; 四、了解悬浮液、乳状液、泡、气溶胶以及高分子化合物溶液的性质和应用。 ◼ 引言 ◼ §12.1 胶体系统的制备 ◼ §12.2 胶体系统的光学性质 ◼ §12.3 胶体系统的动力性质 ◼ §12.4 溶胶系统的电学性质 ◼ §12.5 溶胶的稳定与聚沉 ◼ §12.6 悬浮液 ◼ §12.7 乳状液 ◼ §12.8 泡沫 ◼ §12.9 气溶胶 ◼ §12.10 高分子化合物溶液的渗透压和粘度

一、掌握反应速率的表示法以及基元反应、反应级数、反 应分子数等基本概念。 二、重点掌握具有简单反应级数的速率公式的特点,能从 实验数据求反应级数和速率常数。 三、了解几种复合反应的动力学公式及活化能求法。 四、重点掌握根据稳态近似法和平衡态近似法由复合反应 的反应历程导出反应速率公式。 五、掌握链反应的特点及速率方程的推导。 六、了解气体碰撞理论和过渡状态理论。 七、了解溶液中的反应和多相反应。 八、掌握光化学定律及光化反应的机理和速率方程。 九、了解催化作用的通性及单相多相催化反应的特点。 §11.1 化学反应的反应速率及速率方程 §11.2 速率方程的积分形式 §11.3 速率方程的确定 §11.4 温度对反应速率的影响,活化能 §11.5 典型复合反应 §11.6 复合反应速率的近似处理法 §11.7 链反应 §11.8 气体反应的碰撞理论 §11.9 势能面与过渡状态理论 §11.10 溶液中的反应 §11.11 多相反应 §11.12 光化学 §11.13 催化作用的通性 §11.14 单相催化反应 §11.15 多相催化反应 §11.16 分子动态学

一、理解界面张力的定义、物理意义及测定方法; 二、掌握 Laplace方程和 Kelvin方程及其应用; 亚稳状态及新相生成的热力学 三、固体表面的吸附重点掌握 Langmuir单分子层吸附等品式 四、掌握接触角与润湿作用, Young方程及其应用 五、掌握界面吸附、表面过剩、 Gibbs吸附等温方程及其应用; 六、了解表面活性剂的结构特征及应用。 10.1 界面张力 10.2 弯曲表面下的附加压力及其后果 10.3 固体表面 10.4 液-固界面 10.5 溶液表面

一、明确统计热力学的基本假设,理解最概然分布与平衡分布及摘取最大项原理 二、掌握 Boltzmann分布律及其各物理量的意义与适用条件; 三、理解粒子配分函数、体系配分函数的意义与表达式,配分函数的析因子性质。 四、理解不同独立子体系的配分函数,q及与热力学函数间的关系。 五、重点掌握平动能与平动配分函数,转动能与转动配分函数,振动能与振动配分函数的计算理解系统的热容、熵及其他热力学函数与配分函数的关系。 §9.5 粒子配分函数的计算 §9.3 最概然分布与平衡分布 §9.4 玻耳兹曼分布 §9.2 能级分布的微态数及系统的总微态数 §9.6 系统的热力学能与配分函数的关系 §9.10 理想气体反应的标准平衡常数 §9.11 系综理论简介 §9.1 粒子各运动形式的能级及能级的简并度 §9.7 系统的摩尔定容热容与配分函数的关系 §9.8 系统的熵与配分函数的关系 §9.9 其它热力学函数与配分函数的关系