検索したい科目／教員名／キーワードを入力し「検索開始｣ボタンをクリックしてください。
※教員名では姓と名の間に１文字スペースを入れずに、検索してください。
物理化学１（量子論入門）
| 令和２年度以降入学者 | 物理化学１（量子論入門） | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 令和元年度以前入学者 | 物理化学１ | ||||
| 教員名 | 浅地哲夫 | ||||
| 単位数 | 2 | 学年 | 1 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 化学科 | ||||
| 学期 | 後期 | 履修区分 | 必修 | ||
| 授業の形態 | Webexによる同時双方向形式。授業録画をBlackboardにアップロードする。 初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。 Blackboard ID：20213242 : 物理化学１（量子論入門）／物理化学１（浅地哲夫・後・月2） |
|---|---|
| 授業概要 | 本題に入る前に、物理化学を学ぶ上で必要となる数学の知識を整理する。次に、量子論が必要とされるようになった歴史的実験事実を概観する。そののち、原子中の電子の状態についての現代的解釈を説明する。 |
| 授業のねらい・到達目標 | 原子の電子構造についての理解を深め、化学結合の現代的解釈について説明できるようになる。 構成原理に基づき、電子配置が書けるようになること、及び物理化学で良く用いられるギリシャ文字が使用できるようになる。 化学で必要とされる数学的能力を修得できる。 この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。 なお，新カリキュラム（令和２年度以降の入学者）では，この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP3, DP4, DP8 及びカリキュラムポリシーCP3, CP4, CP8 に対応しています。 ・自然科学，とりわけ化学に関する情報を理解し，論理的に説明することができる。(A-3-1) ・さまざまな事象に潜む化学的問題を発見することができる。(A-4-1) ・自分の学修経験の振り返りを継続的に行うことができる。(A-8-1) |
| 授業の方法 | 授業の形式：【講義】 パワーポイントを用いて同時双方向形式で説明する。音声録画ファイルをBlackboard上にアップロードしておくので、繰り返し聴講して理解を深める。課題はBlackboard上に提出する。課題に対するフィードバックもBlackboardを介して行う。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
国際単位系（SI単位）と物理化学で使う数学について (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.481-485, pp.488-490 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】エネルギーの単位と換算を理解する （2時間） |
| 2 |
物理量の次元と次元解析 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.481-485, pp.488-490 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】次元解析をやってみる （2時間） |
| 3 |
角度と角速度・三角関数・指数関数・対数関数 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.481-485, pp.488-490 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】三角関数・指数関数・対数関数をプロットしてみる （2時間） |
| 4 |
微分と積分の復習・Taylor展開 物理化学１課題 数学演習問題 (A-3, A-4, A-8) 【事前学習】教科書 pp.481-485, pp.488-490 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 p.488の表５とp.489の表６の数学公式を導いてみる （2時間） |
| 5 |
数学演習問題の解説 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.481-485, pp.488-490 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】演習問題を自力で解いてみる （2時間） |
| 6 |
量子論の誕生 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.8-13 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.8-13 を読み直し関連する内容をノートにまとめる （2時間） |
| 7 |
黒体輻射と光電効果 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.8-13 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.8-13 を読み直し関連する内容をノートにまとめる （2時間） |
| 8 |
光電効果・水素原子スペクトル (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.8-13 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.8-13 を読み直し関連する内容をノートにまとめる （2時間） |
| 9 |
Bhorモデル (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.13-15 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.13-15 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 10 |
物質と光の二重性 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.8-13 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.8-13 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 11 |
古典力学における波動方程式からSchrödingerの波動方程式へ 波動関数（状態関数）の物理的意味 Heisenberg の不確定性原理 (A-3, A-4, A-8) 【事前学習】教科書 pp.16-23 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.16-23 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 12 |
一次元の箱の中の粒子 物理化学１課題 (A-3, A-4, A-8) 【事前学習】教科書 pp.26-30 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.26-30 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 13 |
水素原子中の電子の電子状態 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書 pp.46-49 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.46-49 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 14 |
1s 波動関数と 1s 電子の動径分布関数 2p 波動関数の形状 (A-3, A-4, A-8) 【事前学習】教科書 pp.50-54 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】教科書 pp.50-54 を読み直し内容をノートにまとめる （2時間） |
| 15 |
3d 波動関数の形状 多電子原子と構成原理(Aufbauprinzip) (A-3, A-4, A-8) 【事前学習】教科書 pp.54-58 をよく読んでおく （2時間） 【事後学習】原子の電子構造について理解を深める （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | 寺嶋正秀 馬場正昭 松本吉泰 著 『現代物理化学』 化学同人 2015年 第1版 量子論・化学結合論だけでなく熱力学・構造化学・分光学など大学課程の物理化学全般を学ぶことができる。 教科書の誤植についてはその都度指摘する。 |
| 参考書 | 開講時に指示する |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート:テーマごとの課題(80%)、授業参画度:Webex参加記録(20%) |
| オフィスアワー | stuメールを通して質問を受ける |