●本授業の目的およびねらい
化学は、化学物質の性質、構造ならびにこれら物質相互の間の化学反応を研究する学問 である。身の回りの現象や物質の性質を科学的に理解するためには、その現象の変化や物 質特有の性質を定量化し評価することが必要である。そのため、物質の変化や物質の性質 を探求する化学においても、数学や物理を手段として学問体系が発展してきた。そのよう な分野を物理化学といい、この講義では物理化学の基礎を学ぶ。最初に現象論的な化学の 取り扱いを説明し、次に原子・分子の化学を取り扱う量子化学の初歩レベルについて解説 をおこなう。
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●履修条件あるいは関連する科目等
特になし
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●授業内容
[01]序論 内容:この講義の概要および学ぶべきことの説明 [01〜06]原子の構造(教科書第3章) 内容:量子論がなぜ必要であるかを説明し、その基礎を解説する。また、原子構造に 関する実験事実について量子論を用いた解釈をおこなう。 [07〜11]化学結合(教科書第4章) 内容:分子を構成する原子がどのような結合様式によって結合するか解説し、結合を 理論的に解釈するための分子軌道法について説明する。 [12〜14]気体の性質(教科書第1章) 内容:気体の性質について現象論的な解釈を説明し、それが分子論的解釈とどう結び つくかを説明する。さらに実在気体の状態方程式から気体の性質を予測する。 [14〜15]凝集体の構造と性質(教科書第2章) 内容:固体や液体を構成する分子や原子の間に働く凝集力について解説する。また固 体の構造や電子状態について簡単な説明をおこなう。
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●成績評価の方法
小テストおよびレポート(20%)並びに試験の成績(80%)
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●教科書
「理工系学生のための化学基礎第5版」 野村浩泰、川泉文男 共編(学術図書出版社)
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●参考書
「高校の物理・数学の教科書や参考書」(大学に入ったからといって捨てないように。) 「量子論を楽しむ本」佐藤勝彦著 PHP文庫 「高校数学でわかるシュレディンガー方程式」竹内淳著 講談社ブルーバックス (上記2冊は読み物であるが量子論の考え方を理解すると授業も理解しやすくなる。)
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●注意事項
学部授業との兼ね合いから本講義の2年次での再履修が不可能となる場合があり、他学部 向け化学基礎Iによる再履修は原則として認められていないので1年次で履修すること。 そのためには、授業前に教科書を読んで“予習”をし、必ず“復習”をすること。
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