基礎物理化学Ａ
授業の特色
量子力学の基本から説き起こし、原子・分子の電子状態および化学結合論について議論する。数学的な取り扱いが比較的容易なモデルを用いた定性的な議論を重視する。
授業の紹介
分子の構造や反応性が示す多様な性質は、原子核と電子の振舞いによって決まる。本講義では、量子論に基づく化学結合論について講義と演習を行い、原子・分子の電子状態や分子構造とその変化に関する物理化学の基礎を習得する。
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- 第1回 講義全体の概要、化学結合論の問題意識
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- 第2回 量子力学の要点
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- 第3回 シュレディンガー方程式
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- 第4回 一次元井戸型ポテンシャル A
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- 第4回 一次元井戸型ポテンシャル B
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- 第5回 水素類似原子 A
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- 第5回 水素類似原子 B
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- 第6回 原子軌道、スピン量子数 A
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- 第6回 原子軌道、スピン量子数 B
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- 第7回 選択則、築き上げの原理
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- 第8回 スピン軌道相互作用、多電子原子の項記号
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- 第9回 摂動法と変分法
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- 第10回 ヘリウム原子への応用 A
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- 第10回 ヘリウム原子への応用 B
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- 第11回 分子軌道法、LCAO近似
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- 第12回 分子軌道ダイアグラム、結合次数
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- 第13回 パイ電子近似、ヒュッケル法
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- レポート課題２：水素類似原子のシュレディンガー方程式について
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- レポート課題３：多電子原子の電子配置について
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- 2007年度試験問題
講義詳細
- 年度・期
- 2007年度・前期
- 開講部局名
- 全学共通科目
- 使用言語
- 日本語
- 教員／講師名
- 安藤耕司（准教授）
シラバス
| 授業計画と内容 | 授業内容の概説、化学結合論の問題意識、量子論の導入、シュレディンガー方程式、一次元井戸型ポテンシャル、水素類似原子、原子の電子状態、スピン量子数、量子力学と近似法、二原子分子の結合、分子軌道法、多重結合、パイ電子近似 第1回 講義全体の概要、化学結合論の問題意識 第2回 量子力学の要点 第3回 シュレディンガー方程式 第4回 一次元井戸型ポテンシャル 第5回 水素類似原子 第6回 原子軌道、スピン量子数 第7回 選択則、築き上げの原理 第8回 スピン軌道相互作用、多電子原子の項記号 第9回 摂動法と変分法 第10回 ヘリウム原子への応用 第11回 分子軌道法、LCAO近似 第12回 分子軌道ダイアグラム、結合次数 第13回 パイ電子近似、ヒュッケル法 各回の授業体制 全ての講義を安藤耕司が担当。 |
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| 成績評価の方法・観点 | レポートと期末試験の結果により評価する。 |
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| 授業外学習（予習・復習）等 | 課題 レポート課題１：量子論の成立とその歴史的背景などについて調べてまとめよ。 レポート課題２：水素類似原子のシュレディンガー方程式について（PDF） レポート課題３：多電子原子の電子配置について（PDF） |
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| 教科書・参考書等 | 映像教材 ビデオ教材：「ホフマンの化学の世界」丸善（理学部図書館で視聴可能） 参考文献 入門書 山内 淳「基礎物理化学Ⅰ」サイエンス社 梶本、佐藤、寺嶋「基礎物理化学」培風館 中級書 マッカーリ、サイモン「物理化学（上、下）」東京化学同人 アトキンス「物理化学（上、下）」東京化学同人 古典 クールソン「化学結合論 第2版」岩波書店 マックィーニ、「クールソン化学結合論 第3版」岩波書店 ポーリング「化学結合論」共立出版 その他 朝永振一郎「量子力学 Ⅰ、Ⅱ」みすず書房 Burdett, Chemical Bonds: A dialog, Wiley Keeler & Wothers, Why Chemical Reactions Happen, Oxford Pauling, General Chemistry, Dover |
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