講義コード3313300
開設科目名基礎物理化学通論Ⅱ
担当教員太田 靖人
教員所属理学部
開講期・曜日・時限・教室後期集中 その他 その他 その他
授業方法講義
対象学生3年次編入生
単位数2
週時間(30)


授業概要
この科目は3年次入学試験を経て入学した学生を対象にして,特別に開設されたものである。この科目で修得した単位は,卒業のための必修科目である物理化学通論IIの単位として読み替えることができる。分子のようなミクロな世界の粒子の振る舞いは、量子力学を基礎にして理解せねばならない。本講義では,量子力学の基礎からはじめ、原子・分子の電子状態に関する理論的取り扱いについて解説する。
学習・教育目標
量子力学特有の概念である波動関数や演算子の扱い方を修得する。また、簡単なモデルを用いて原子・分子の電子構造がどのように記述されるかを理解する。
キーワード
波と粒子の二重性、シュレディンガー方程式、波動関数、エネルギーの量子化、原子軌道、分子軌道
授業計画
第1回 古典論の破綻と量子論の夜明け (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第2回 波と粒子の二重性 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第3回 演算子と固有値方程式 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第4回 シュレーディンガー方程式: 波動関数、確率密度 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第5回 一次元の箱の中の粒子(1) シュレディンガー方程式の解き方 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第6回 一次元の箱の中の粒子(2) 粒子の運動に対する量子論的描像 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第7回 期待値 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第8回 重ね合わせの原理と不確定性原理 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第9回 電子と原子核 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第10回 水素原子の原子軌道 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第11回 多電子原子:電子の配置と元素の周期的性質 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第12回 結合性軌道と反結合性軌道 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第13回 π軌道とσ軌道 (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式を再導出し意味を考える)
第14回 混成軌道 (事前学習:指示箇所を解いておく 事後学習:再度問題を解く)
第15回  分子軌道の組み立て (事前学習:不要 事後学習:講義ノートと教科書の式の意味を考える)
  
教科書
No書籍名著者出版社出版年ISBN
1.『アトキンス物理化学 第8版(上) 第1-3章』アトキンス東京化学同人2009978-4-8079-0508-9
参考書
No書籍名著者名出版社出版年ISBN
1.『物理化学 分子論的アプローチ(上)』マッカーリ・サイモン東京化学同人978-4-8079-0695-6
成績評価
の方法
定期試験の成績を主体にして出席状況を加味して評価する。下の割合はおよその目安である。必ずしも厳密な数値ではない。
成績評価割合
(%)
定期試験(期末試験)授業内試験等宿題・授業外レポート授業態度・授業への参加度受講者の発表(プレゼン)
出席
教員独自項目※
70020100
※成績評価
割合の教員独自項目
備考
化学科特設科目 履修に当たっては,化学科学科長及び教務担当教員の承諾が必要である。本授業は系統だったものなので,授業ごとに復習しておくとともに,次回の授業内容(授業の最後に予告)について指定した教科書を読んでから授業に臨むこと。
更新日付2014/12/26 14:06:59