●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。個別の化学的知識を体系化し、理解を深めるために、物質の構造と性質ならびに化学変化についての理論的基礎を学ぶ。１）現代における化学の重要性とその背景にある実験的および理論的な根拠、２）原子の構造ならびに集積された化学知識の体系である周期表が原子の構成原理から導かれる帰結であること、３）分子の構造と化学結合の生ずる理由や分子構造の決定の原理を、量子化学的な立場から理解出来ることを到達目標とする。
|
●履修条件あるいは関連する科目等
バックグラウンドとなる課目：高校での物理と化学と数学。
工学部の学生を対象とする。
|
●授業内容
１．はじめに、高校の化学・物理の復習
２．気体の性質（分子運動論除く）
３．凝集体の構造と性質
結晶、非晶、液体中の分子・原子・イオンの構造
４．原子の構造
電子と原子核の発見、ラザフォードの原子模型とその矛盾
ボーアの水素原子模型とそれを導く仮定、原子スペクトル
原子の波動性とシュレーディンガー方程式
３個の量子数と原子軌道
多電子原子と周期律（原子の構成原理、原子の電子配置）
５．化学結合
２原子分子の分子軌道法による取り扱い、結合性軌道と反結合性軌道
シグマ結合、パイ結合、軌道の混成
電気陰性度、電気双極子モーメント、水素結合
６．分子構造の決定法
分光分析法、核磁気共鳴法、電子スピン共鳴法、質量分析法
|
●成績評価の方法
授業中の挙手による質問または演習問題回答例示１０％、レポート１０％、期末試験８０％で評価し１００点満点で６０点以上を合格とする。
|
●教科書
野村・川泉共編「理工系学生のための化学基礎」第７版 学術図書出版社
|
●参考書
アトキンス 物理化学 東京化学同人
岡島光弘「理系なら知っておきたい化学の基本ノート」（中経出版）
|
●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る。
他学部向け化学基礎１による再履修は認められていない。
教室定員を超えた際には2年生以上と指定以外の1年生の履修をお断りする場合がある。
|
●本授業に関する参照Webページ
|
●担当者からの言葉(Webページのみ表示)
最先端の研究は面白い。でも最先端を理解するためには、その土台である基礎を理解できている必要があります。本講義では「原子・分子の構造」と「周期表」を物理化学、なかでも量子化学をベースとして理解することを目標としています。具体的には、高校で学んだ化学・物理・数学を使って、原子・分子内での電子の運動を理解します。高校では化学を暗記科目として勉強したかもしれませんが、大学の化学は将来皆さんが「化学者」として社会活躍するための能力になるものですから、暗記ではなく、活用できる知識として理解することを目指して下さい。わからない点があれば講義中、放課後等に大いに質問して下さい。質問大歓迎です(工学部1号館729号室)。
|