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物理化学５

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令和元年度以前入学者 物理化学５
教員名 浅地哲夫
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 化学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 Webexを用いた同時双方向形式と課題研究を組み合わせる。
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: 20213263 : 2021物理化学５（浅地哲夫・前・火２）
授業概要 化学を学ぶ上で必須である原子・分子のミクロな世界を理解するのに必要な量子論の基本事項について講義する。
講義のテーマは「物理化学１」と重複するところが多いが、より厳密に深く理解することが求められる。諸君は1,2年時に「基礎数学1,2」「基礎物理学1,2」を学んで来たはずであるが、数回にわたって数学と物理を復習する。
授業のねらい・到達目標 原子やそれを構成する微小な粒子の運動特性を理解する上で必要な考え方（量子論的考え方）を身につける。
応用として最も単純な水素原子のスペクトルを理解、説明できることを目指す。

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。

また、新カリキュラムにおいて、この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP3.4,8及びCP3,4,8に対応しています。
A-3-3）高度な化学知識に基づいて，自然科学に関係する諸現象を論理的・批判的に考察することができる。
A-4-3）さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的化学知識に基づいてそれに対する解決策を考えることができる。
A-8-3）自分の実験経験を振り返り，その成果を他人に分かる形で客観的にまとめることができる。
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。授業録画をBlackboard上にアップロードするので、繰り返し聴講して理解を深める。課題はBlackboard上に提出する。メール等でフィードバックする。
履修条件 ｛物理化学１」「基礎物理学１～４」を履修したことが強く求められる。
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】教科書補章にある関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （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】教科書補章にある関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （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】教科書補章にある関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
4 微分と積分の復習・Taylor展開・多変数関数の微分・合成関数の微分 (A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書補章にある関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
5 Newtonの運動の法則・位置座標と速度・角度と角速度・ベクトルの内積と外積・Newtonの運動方程式(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書補章にある関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
6 課題研究１（数学演習問題）(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】第1回から第5回までの内容を復習しておく （２時間）
【事後学習】これまでの知識を用いて解答を試みる （２時間）
7 熱容量の古典論と量子論(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
8 黒体輻射の量子論(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
9 物質と光の二重性(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
10 波動方程式とシュレーディンガー方程式・対応原理(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
11 波動関数の物理的意味・ハイゼンベルグの不確定性原理・一次元箱の中の粒子(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
12 ポリエンの電子吸収スペクトルの一次元箱の中の粒子モデルによる説明(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
13 水素原子中の電子のハミルトニアン・極座標表示(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
14 水素原子中の電子のシュレーディンガー方程式とその解(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】教科書の関連項目を読んで概要を把握しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら復習する （２時間）
15 課題研究２（一元箱の中の粒子の問題）(A-3, A-4, A-8)
【事前学習】第7回から第14回までの内容を復習しておく （２時間）
【事後学習】授業内容と教科書を照らし合わせながら問題を解く （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
参考書 Peter Atkins, Julio de Paula 著 千原、中村 訳 『アトキンス物理化学（上）』 東京化学同人 2009年 第8版
成績評価の方法及び基準 レポート:課題を総合的に評価する(80%)、授業参画度:出席記録など(20%)
オフィスアワー stuメールを通して質問を受ける。

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