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科目の基本情報

開講年度 2018 年度
開講区分 工学部分子素材工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 必修
授業科目名 物理化学C
ぶつりかがく しー
Physical Chemistry C
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 火曜日 1, 2時限
開講場所 工学部講義室

担当教員 八尾 浩史(工学部分子素材工学科)

YAO, Hiroshi

学習の目的と方法

授業の概要 物理化学は、マクロな世界における物質の構造や反応・性質を、ミクロな世界の原子・分子、特にその中の「電子」の立場から明らかする学問である。そのミクロな世界を説明する量子化学は、今日の化学結合論の礎を築き、様々な物質の反応性や機能性を理解するための基本原理を成している。本講義では、原子の構造を理解するための量子力学の基礎を復習し、分子の共有結合、2原子分子に関する分子軌道論、更にはπ電子系の分子軌道(ヒュッケル法)について述べる。また、光を用いて分子構造やその性質を調べる様々な手法(分光法)の基礎を、量子化学の立場から概説する。
学習の目的 ①「原子」及び「分子」の構造や化学結合を量子化学によって理解する事。特に分子構造を理解するための近似法としての「分子軌道法」の基礎を身につける。② 光と分子の相互作用を理解し、光によって分子や原子の性質(機能性)を調べるための種々の手法(分光法)を理解する事。特に、数式に惑わされることなく「物理化学的」な描像を捉えて理解する事。
学習の到達目標 様々な分子を構築している化学結合は、量子化学によって明快に説明される事を学び、化学は「電子」が支配する学問であると言うことを認識する。また、様々な分子と光との相互作用を利用して、その構造や機能性を明らかにする事ができる分光法の重要性・特徴を知る。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 基礎物理化学I [新訂版] −原子・分子の量子論−(山内淳 著、サイエンス社)
参考書 講義に関連するプリント配布も行います。
バーロー物理化学(下)第6版(大門寬ほか 訳、東京化学同人)
成績評価方法と基準 演習点(25%)と定期試験(75%)により評価する。
オフィスアワー 原則、毎週火曜日12:00~12:50:第2合同棟6階6605室
(随時対応もしますが、その時はメール等で事前に連絡されたし)
受講要件
予め履修が望ましい科目 物理化学A、物理化学B
発展科目 反応理論化学
授業改善への工夫 学生の授業評価アンケートの結果等を参考にして、適宜改善します。
その他 「演習点」とは、講義の最後に行われる演習に対する評価であり、出席だけでは、ほぼ配点はありません。

授業計画

キーワード 量子論、化学結合論、分子分光学
Key Word(s) Quantum Theory, Chemical Bonding, Molecular Spectroscopy
学習内容 1. 量子力学の基礎(復習)
2. 調和振動子・剛体回転子
3. 水素(類似)原子の量子力学・原子軌道
4. 軌道角運動量とスピン
5. 多電子原子の電子状態・電子配置
6. 水素分子と分子軌道法
7. 二原子分子の分子軌道:軌道間相互作用
8. 原子価結合法と混成軌道
9. π電子系:ヒュッケル法
10. 分子の対称性と点群・指標表
11. 分光学:光と遷移
12. 光と分子の相互作用
13. 分子のエネルギー構造とスペクトル:回転・振動遷移
14. 分子のエネルギー構造とスペクトル:電子遷移
15. 光励起に関連する諸過程 
                       等を講義する。
16. 定期試験
事前・事後学修の内容 学習内容の理解を深めるため、可能な限り毎回(講義の最後10分程度を用いて)、その日の講義に関しての簡単な演習を行います。この演習の成績(演習点)は最終的な成績評価に加味されます。復習のきっかけとして活用し、内容の理解に努めて下さい。
ナンバリングコード(試行) EN-PHCH-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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