| 物質 | 反応理論化学 | 5年・通年・選択・学修2単位 | |
| 担当教員 | 佐藤 稔 | 連絡先 | |
|---|---|---|---|
| 講義の概要 | 量子化学的な概念を学び、フロンティア軌道法を基に化学反応（特に有機化学反応）を理論的に解釈できるようにする。 | ||
| 到達目標 | １．量子論的な考え方を身につける。 ２．フロンティア軌道法をもとに化学反応を予想したり、説明したりできること。 | ||
| 日程 | 授業項目 | 理解すべき内容 | 理解度 (1～4) | |
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| 前期 | 第1週 | 量子化学の誕生 | 量子化学誕生の経緯 | |
| 第2週 | 光の二重性 | 光の波動性と粒子性 | ||
| 第3週 | Bohrの原子モデル | Bohrの原子モデルにより原子スペクトルを理解する | ||
| 第4週 | ドブロイ波 | 電子の波動性と粒子性、不確定性原理 | ||
| 第5週 | シュレーディンガーの波動方程式（１） | シュレーディンガーの波動方程式とは何か | ||
| 第6週 | シュレーディンガーの波動方程式（２） | 波動関数の意味 | ||
| 第7週 | （中間試験） | |||
| 第8週 | シュレーディンガーの波動方程式（３） | 一次元の井戸型ポテンシャル | ||
| 第9週 | シュレーディンガーの波動方程式（４） | 電子の存在確率 | ||
| 第10週 | シュレーディンガーの波動方程式（５） | 期待値 | ||
| 第11週 | 水素型原子 | Bohrの理論と量子論の違い | ||
| 第12週 | フントの規則、パウリーの排他原理 | フントの規則、パウリーの排他原理 | ||
| 第13週 | 分子軌道法 | 結合性軌道と反結合性軌道 | ||
| 第14週 | フロンティア分子軌道論 | フロンティア分子軌道論とは何か | ||
| 第15週 | （期末試験） | |||
| 第16週 | フロンティア分子軌道論 | フロンティア電子密度 | ||
| 後期 | 第1週 | π電子密度 | π電子密度の計算 | |
| 第2週 | 結合次数 | 結合次数の計算 | ||
| 第3週 | 軌道の相互作用（１） | 軌道の対称性と軌道の相互作用 | ||
| 第4週 | 軌道の相互作用（２） | 軌道のエネルギー準位と軌道の相互作用 | ||
| 第5週 | ヒュッケル分子軌道法 | ヒュッケル分子軌道法とは何か | ||
| 第6週 | ヒュッケル分子軌道法の計算（１） | ヒュッケル分子軌道法のエネルギー計算 | ||
| 第7週 | ヒュッケル分子軌道法の計算（２） | ヒュッケル分子軌道法の波動関数の計算 | ||
| 第8週 | （中間試験） | |||
| 第9週 | ヒュッケル分子軌道法の計算（３） | ヒュッケル分子軌道法の応用例 | ||
| 第10週 | 軌道の相互作用の原理 | 軌道が相互作用する条件 | ||
| 第11週 | 酸素と窒素分子の分子軌道 | 酸素と窒素分子の分子軌道の違い | ||
| 第12週 | HOMOとLUMOの相互作用 | HOMOとLUMOの相互作用 | ||
| 第13週 | 軌道の対称性と立体選択（１） | Diels-Alder反応 | ||
| 第14週 | 軌道の対称性と立体選択（２） | 環化反応、開環反応 | ||
| 第15週 | （期末試験） | |||
| 第16週 | 総復習 | |||
| 学習教育目標 | Ａ，Ｂに対応 | 達成項目 | 本科イ）、ロ）に対応 | JABEE 認定基準 |
(A-2)，(B-1)，(d)-(1)，(d)-(2)-a)に対応 |
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| 教科書・参考書 | 教科書：寺阪利孝他「量子物理化学入門」（三共出版） 参考書：山辺信一他「プログラム学習 入門フロンティア軌道論」（講談社） | ||||
| 評価方法及び合格基準 | 成績の評価は、定期試験の成績80％、小テストの成績20％で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。 | ||||
| 学生への メッセージ |
小テストを行うので講義中に理解し、質問があればその場で聞くこと。講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問解いておくこと。次回予定の部分を予習しておくこと。また、微分積分を復習すること。電卓の使用可。 | ||||