差分电荷密度在电子结构分析中的教学实践

差分电荷密度可以研究分子、团簇、固体材料以及分子与固体材料间相互作用导致的电荷重新分布,广泛应用于电子结构分析。作者在长期的理论研究与“密度泛函理论在化学中的应用”课程教学过程中发现,差分电荷密度计算根据研究对象和研究目标的不同,计算方法与结果也大不相同。根据研究的目标,差分电荷密度可以分为原子基、碎片基、特定对象的差分电荷密度及自旋电荷密度。如果不能正确理解其概念,选择合适的计算方法,则无法获取正确的电子结构信息。本文系统整理了常见与特殊差分电荷密度计算的类型、计算方法与适用研究体系,通过课堂教师讲解与演示、学生练习,结合探究性课后作业,使学生深入理解、掌握这一重要电子分析方法,为教学与科研提供重要支持。