【物理化学演習】 [化学科 3群 必修 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 石川春樹 教員免許取得のための必修科目
授業期間: 後期  15コマ 科目分担者: 丑田公規 松沢英世 石田斉 科目:教科に関する科目(中・高 理科)
授業形態: 演習  集中 施行規則に定める科目区分:化学
 
教育目標

化学の基本原理に基づいて,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。

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。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

量子化学(1)

松沢

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。

2回

量子化学(2)

松沢

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。

3回

量子化学(3)

松沢

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。

4回

量子化学(4)

松沢

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。

5回

量子化学のまとめ

松沢

量子化学の確認と復習を行う。

6回

電気化学(1)

石田

酸化還元反応の基礎を学び、電極電位やネルンストの式を用いた演習を行う。

7回

電気化学(2)

石田

サイクリックボルタンメトリーをはじめとする電気化学の応用例を学び、演習を行う。

8回

電気化学(3)

石田

前2回で学んだ電気化学の内容の演習を行い,解説する。

9回

電気化学のまとめ

石田

電気化学の確認と復習を行う。

10回

化学熱力学(1)

石川

1年次の物理化学概論,化学熱力学で学んだ気体の性質,熱力学第一法則,熱力学第二法則について演習を行う。

11回

化学熱力学(2)

石川

1年次の物理化学概論,化学熱力学で学んだ相変化,化学平衡,溶液の性質について演習を行う。

12回

化学熱力学のまとめ

石川

化学熱力学の確認と復習を行う。

13回

反応速度論(1)

丑田

1次反応,2次反応など,実験データから化学反応を解析する演習を行う。

14回

反応速度論(2)

丑田

反応速度定数の温度依存性から,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。

15回

反応速度論のまとめ

丑田

反応速度論の確認と復習を行う。

 
到達目標

量子化学,電気化学,溶液化学および反応速度論の演習を通じて物理化学を理解させる。

評価基準

各分野ごと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。

準備学習
(予習・復習)

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。各項目についてその理解度を確認するため、各分野の最後の時間に筆記試験を行う。

その他

各分野ごと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。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 アトキンス物理化学 第8版 (上)(下) P.W.Atkins 東京化学同人 上6,156円、下6,264円
参考書 (なし)