最終更新日:2017/03/29
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)秋期 開講時限 火2
開講学部・学科等 理工
科目コード 646001500 科目ナンバー SES03601
授業名 原子・分子の科学
英文授業名 Science of atoms and molecules
担当教員 高橋 忍

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
基礎物理A 基礎物理B
後続関連授業
教職課程科目 教職に関する科目
テーマ・キーワード 量子論と化学結合

授業の概要・ねらい ミクロな世界における粒子(電子、原子等)の振る舞いを記述するための体系である量子力学を、分子や化学反応といった化学の領域に応用した体系が量子化学である。本講義を通じて、量子力学の基本的な知識、光の二重性、原子構造、エネルギー状態などを理解し、半古典論を使って水素原子のエネルギー状態を数式で表現できることを目標とする。また、様々な分子軌道や化学結合について理解する。
到達目標 到達目標:光の二重性、原子構造、エネルギー状態などを理解し説明できる。半古典論を使って水素原子のエネルギー状態を数式で表現できる。様々な化学結合について理解し、表現できる。
教科書と準備するもの 初回の授業時に指示する
参考書 初回の授業時に紹介する
評価の基準 光の二重性、原子構造、エネルギー状態などを理解している。
半古典論を使って水素原子のエネルギー状態を数式で表現できる。
様々な化学結合について理解している。
具体的評価方法 定期試験50% 小テスト50%
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
アンケート結果を元に配布資料を修正した。
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
物理法則(力学)のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:Newtonの運動法則を確認しまとめておく。
復習:授業で行った力学についての問題を解きなおす。
授業実施特記
第2回 内容
物理法則(電磁気、波)のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:電場や磁場中の電子の運動を確認しまとめておく。波の性質を確認しまとめておく。
復習:授業で行った電磁気・波動についての問題を解きなおす。
授業実施特記
第3回 内容
電磁場中の電子の運動と電気素量
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:電場や磁場中の電子の運動を確認しまとめておく。
復習:授業で行った電磁場中の電子の運動についての問題を解きなおす。
授業実施特記
第4回 内容
原子の構成要素と原子模型
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の構成について理解しまとめておく。
復習:様々な原子模型について調べまとめておく。
授業実施特記
第5回 内容
光の粒子性(光量子)とその例(光電効果、コンプトン効果)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:光の波動性について確認しまとめておく。
復習:授業で行った光の粒子性についての問題を解きなおす。
授業実施特記
第6回 内容
電子の波動性(物質波)とその例(電子線とブラグ反射)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:粒子の運動(運動方程式)について確認しまとめておく。
復習:授業で行った電子の波動性についての問題を解きなおす。
授業実施特記
第7回 内容
エネルギー準位
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の構成について確認しまとめておく。
復習:様々な原子での電子のエネルギー準位を調べまとめておく。
授業実施特記
第8回 内容
水素原子スペクトルとボーア模型による解析
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:回転運動、エネルギーの概念について確認しまとめておく。
復習:授業で行った半古典論での水素原子のエネルギー準位についての証明問題を解きなおす。
授業実施特記
第9回 内容
電子配置と周期表
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:周期表を確認しておく。
復習:周期表にある元素の電子配置をまとめる。
授業実施特記
第10回 内容
第3回から第9回のまとめ

授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:第3回から第9回の内容の確認をし、問題を解き直しておく。
復習:授業で行った解説をもとに問題を解きなおす。
授業実施特記
第11回 内容
イオン化エネルギーとその例
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の電子状態と軌道について確認しまとめておく。
復習:様々なイオン化エネルギーについて調べまとめる。
授業実施特記
第12回 内容
分子軌道とその例
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の電子状態と軌道について確認しまとめておく。
復習:様々な分子軌道の例を調べ、その図を描く。
授業実施特記
第13回 内容
様々な結合状態(1)
共有結合、イオン結合
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の電子状態と分子の概念について確認しまとめておく。
復習:授業で行った様々な結合状態の例を調べ、その図を描く。
授業実施特記
第14回 内容
様々な結合状態(2)
金属結合、分子間力による結合
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:原子の電子状態と分子の概念について確認しまとめておく。
復習:授業で行った様々な結合状態の例を調べ、その図を描く。
授業実施特記
第15回 内容
第11回から第14回のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:第11回から第14回の内容の確認をし、他の結合状態について調べておく。
復習:授業で行った解説をもとに調べた内容の訂正・追加をしておく。
授業実施特記