Web Syllabus(講義概要)
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物理化学演習
英文名Exercises in Physical Chemistry
科目概要化学科 3年 3群科目 必修 2単位 後期 15 コマ 演習
科目責任者石川 春樹
担当者石川 春樹
備考科目ナンバリング:SC302-CP32

教員免許取得のための必修科目

科目教科に関する専門的事項(中・高 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 化学

授業の目的

自然界の多様な物質の性質とその変化について,化学の基本原理に基づき物質の構造,反応機構を究明できることを目指し,物理化学の基本三分野である化学熱力学,量子化学,反応速度論の理解と応用ができる能力を養う。

DPとの関連

SG1SC1

教育内容

物理化学の基本三分野である化学熱力学,量子化学,反応速度論の復習と演習を行う。適宜,既に学んだ対応する講義の補足も含める。

教育方法

教科書(配布プリント)に沿った板書およびパワーポイントを用いた講義(解説)と問題の解法の解説を行った後、問題演習を行う。

授業内容

項目内容担当者
1量子化学(1)水素原子のシュレディンガー方程式に関係した基礎問題の演習を行う。石川 春樹
2量子化学(2)変分法と分子軌道法について解説し、基礎問題の演習を行う。石川 春樹
3量子化学(3)ヒュッケル分子軌道法(1):永年方程式を組み立て、エネルギーと波動関数を求める演習を行う。石川 春樹
4量子化学(4)ヒュッケル分子軌道法(2):エネルギーと波動関数をもとに各種物理量を求める演習を行う。石川 春樹
5量子化学のまとめ量子化学の確認と復習を行う。石川 春樹
6化学熱力学(1)1 年次の物理化学概論で学んだ気体の性質,および物理化学I で学んだ熱力学第一法則について演習を行う。石川 春樹
7化学熱力学(2)エントロピーや自発変化の方向などの熱力学第二法則に関する演習を行う。石川 春樹
8化学熱力学(3)化学平衡における反応ギブズエネルギー,標準反応ギブ
ズエネルギーの関係や,ファントホッフの式について演習を行う。
石川 春樹
9化学熱力学(4)理想溶液や,理想希薄溶液の性質や速一的性質について演習を行う。石川 春樹
10化学熱力学のまとめ化学熱力学の内容についての確認と復習を行う石川 春樹
11反応速度論(1)反応速度論の理解に必要な基礎的概念を復習し、1 次反応,2 次反応について演習を行う。石川 春樹
12反応速度論(2)反応速度定数の温度依存性から,活性化エネルギー,活性化エンタルピー,活性化エントロピーなどを求める演習を行う。石川 春樹
13反応速度論(3)平衡反応,競争反応,前駆平衡反応などの典型的な例に関する演習を行う。石川 春樹
14反応速度論のまとめ反応速度論の内容についての確認と復習を行う。石川 春樹
15全体のまとめ講義全体についてまとめと復習を行う。
石川 春樹
No. 1
項目
量子化学(1)
内容
水素原子のシュレディンガー方程式に関係した基礎問題の演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 2
項目
量子化学(2)
内容
変分法と分子軌道法について解説し、基礎問題の演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 3
項目
量子化学(3)
内容
ヒュッケル分子軌道法(1):永年方程式を組み立て、エネルギーと波動関数を求める演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 4
項目
量子化学(4)
内容
ヒュッケル分子軌道法(2):エネルギーと波動関数をもとに各種物理量を求める演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 5
項目
量子化学のまとめ
内容
量子化学の確認と復習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 6
項目
化学熱力学(1)
内容
1 年次の物理化学概論で学んだ気体の性質,および物理化学I で学んだ熱力学第一法則について演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 7
項目
化学熱力学(2)
内容
エントロピーや自発変化の方向などの熱力学第二法則に関する演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 8
項目
化学熱力学(3)
内容
化学平衡における反応ギブズエネルギー,標準反応ギブ
ズエネルギーの関係や,ファントホッフの式について演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 9
項目
化学熱力学(4)
内容
理想溶液や,理想希薄溶液の性質や速一的性質について演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 10
項目
化学熱力学のまとめ
内容
化学熱力学の内容についての確認と復習を行う
担当者
石川 春樹
No. 11
項目
反応速度論(1)
内容
反応速度論の理解に必要な基礎的概念を復習し、1 次反応,2 次反応について演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 12
項目
反応速度論(2)
内容
反応速度定数の温度依存性から,活性化エネルギー,活性化エンタルピー,活性化エントロピーなどを求める演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 13
項目
反応速度論(3)
内容
平衡反応,競争反応,前駆平衡反応などの典型的な例に関する演習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 14
項目
反応速度論のまとめ
内容
反応速度論の内容についての確認と復習を行う。
担当者
石川 春樹
No. 15
項目
全体のまとめ
内容
講義全体についてまとめと復習を行う。
担当者
石川 春樹

到達目標

量子化学,化学熱力学および反応速度論の基礎的事項の内容を理解し,演習問題を適切に解答することができる。

評価基準

各分野(量子化学,化学熱力学,反応速度論)の試験の結果により評価する。単位取得には,全ての分野の試験に合格することを必須とする。欠席は減点の対象とする。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:1 回あたり4 時間,合計60 時間】
学習内容の理解を確実なものにするため,対応する講義あるいは実験の内容を予習しておくこと。演習時間内における問題演習の時間をできるだけとるが,時間内に終らなかった問題や理解が不十分な問題については毎回復習しておくこと。

実務経験のある教員情報

(なし)

関連科目

物理化学概論,物理化学I,II, 量子化学I,II, 反応機構学I,II

その他

各分野の試験の不合格者は該当の分野の再試験を受験すること。レポート課題の採点,添削によるフィードバックを行う。
日程について変更がある場合は周知するので注意すること。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書アトキンス 物理化学 第10 版(上)(下)Peter Atkins, Julio de Paula 
中野元裕,上田貴洋,
奥村光隆,北河康隆 訳
東京化学同人
参考書なし
教科書
署名
アトキンス 物理化学 第10 版(上)(下)
著者・編者
Peter Atkins, Julio de Paula 
中野元裕,上田貴洋,
奥村光隆,北河康隆 訳
発行所
東京化学同人
参考書
署名
なし
著者・編者
発行所