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シラバス詳細照会

シラバス詳細照会

  • 講義要項やWebシラバスの記載内容は、登録された受講生の人数や理解度に応じて、授業開始後に変更となる可能性があります。

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授業情報

開講年度 2017年度 開講箇所 基幹理工学部
科目名
化学B1 電子物理

担当教員 大江 親臣
学期曜日時限 春学期  月1時限
科目区分   配当年次 2年以上 単位数 2
使用教室 54-404教室 キャンパス 西早稲田(旧大久保)
科目キー 2600230002 科目クラスコード 01
授業で使用する言語 日本語
  コース・コード CHMC20ZL
大分野名称 化学
中分野名称 化学共通
小分野名称 化学共通
レベル 中級レベル(発展・応用) 授業形態 講義

シラバス情報

最終更新日時:2017/02/23 17:13:27

授業概要  化学の基本を踏まえながら、特に物理化学に関する基礎項目を講義する。前半は原子や分子に含まれる電子を取り扱う手法(量子論)やそこから導かれる原子や分子のミクロな構造や性質について学ぶ。後半は原子や分子の集合体(マクロな物質)に対しての取り扱いとして熱力学の初歩を学ぶ。

授業の到達目標  ミクロな原子や分子の性質は、含まれる電子の量子論的な振る舞いによって決定される。また、マクロな物質の振る舞いは、個々の粒子を扱う量子論よりも、粒子全体を扱う熱力学を用いた方が説明しやすい。本講義ではこれらの事柄の初歩を理解、活用できるようになることを目標とする。より詳細な議論は専門科目の講義(「量子力学」「量子化学」「熱力学」「統計力学」など)で学ぶ内容となるため本講義では立ち入らないが、その道筋や大まかな流れは本講義で学んで欲しい。
事前・事後学習の内容  各学生諸君の現時点での理解度によって予習復習の時間は異なる。復習に重点をおく方が良いが、次講義で行う内容についての大まかな流れとキーワードについて最低限把握しておくこと。

[予習について]
 Course N@vi に掲載する要旨に従い、大まかな流れとキーワードについて把握するため、最低限20分程度は教科書の該当箇所に目を通すこと。

[復習について]
 授業で説明した内容を教科書で確認し、理解を深めること。あいまいな部分があれば参考文献の該当箇所に目を通してみること。余力があれば教科書の例題を参考に復習問題を解いてみること。

まとめると以下となる。

1.要旨に従い、教科書の該当箇所に目を通すこと[予習]
2.授業の内容を教科書で確認し、理解を深める(あいまいな部分があれば参考文献に目を通すこと)[復習]
3.余力があれば教科書の復習問題を解いてみること
授業計画
1:
第1回(4月10日):オリエンテーション

本講義の概要、成績評価方法や教科書の内容構成について説明を行う。また、元素と原子の基本的な事柄や原子スペクトルについて確認する。

2:
第2回(4月17日):量子論のはじまり
原子の核モデル、電磁波、水素原子の発光スペクトルに対するボーアの水素原子モデルなどの説明を行う。

3:
第3回(4月24日):電子の波動モデル
波と粒子の二面性と箱の中の粒子について説明を行う。

4:
第4回(5月8日):水素原子と原子軌道
水素原子のシュレディンガー方程式を解いて得られる原子軌道の説明を行う。

5:
第5回(5月15日):多電子原子の電子構造(電子配置)と周期表
多電子原子それぞれの原子軌道を使って電子構造を作る。この電子構造から生じる多電子原子の性質について説明を行う。

6:
第6回(5月22日):イオン結合と共有結合
分子内のイオン結合と共有結合に対してその特徴などの説明を行う。

7:
第7回(5月29日):分子の形と電子構造(電子対反発モデルと原子価結合理論)
分子の形を決定する、電子対反発モデルと原子価結合理論による混成軌道について説明を行う。

8:
第8回(6月5日):分子の形と電子構造(分子軌道理論)
分子軌道理論による二原子分子や多原子分子の電子構造の説明を行う。

9:
第9回(6月12日):分子間力と固体の構造
分子間力と固体の構造、電子状態などの説明を行う。

10:
第10回(6月19日):気体の性質と分子運動モデル
気体の性質を表すための基本事項と気体の分子運動モデルの説明を行う。

11:
第11回(6月26日):熱力学第一法則
系、内部エネルギー、仕事や熱などの基本事項と熱力学第一法則の説明を行う。

12:
第12回(7月3日):エンタルピー
エンタルピーについて、その種類と扱い方の説明を行う。

13:
第13回(7月10日):エントロピー
エントロピー、エントロピー変化やその扱い方の説明を行う。

14:
第14回(7月17日):ギブズエネルギー
ギブズエネルギーとその扱い方の説明を行う。

15:
第15回(7月24日):まとめと今後の発展学習のために
これまでの講義内容についてのまとめと今後の学習の参考となる文献の紹介を行う。
※第16週目に定期試験を行います。

教科書 Peter Atkins・Loretta Jones・Leroy Laverman 著,渡辺 正 訳,「一般化学(上)」,東京化学同人(2014).
参考文献 1.池田 憲昭・大島 巧・大野 健・久司 佳彦・益山 新樹 著,「化学序説(第4版)」,学術図書出版社 (2004).
2.D. A. McQuarrie・P. A. Rock・E. B. Gallogly 著,村田 滋 訳,「一般化学(上)」,東京化学同人(2015).
3.D. A. McQuarrie・P. A. Rock・E. B. Gallogly 著,村田 滋 訳,「一般化学(下)」,東京化学同人(2015).
成績評価方法
割合 評価基準
試験: 90% 第16週目に定期試験を実施します。授業内容全般についての理解度を評価します。
レポート: 10% 課題は第9回授業時に提示します。第2回から第9回の授業で触れた内容から解きやすいものをいくつか出題します。
備考・関連URL

 上記はあくまで予定である。講義内容を理解しやすくするため、上記の内容を若干変更したり、順序を入れ替えたり、演習問題などを行う場合がある。授業中の指示に注意すること。

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