物質 | 反応理論化学 | 5年・前期・選択・学修2単位 | |
担当教員 | 佐藤 稔 | 連絡先 | |
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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.量子論的な考え方ができること。 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 | 1.量子化学の誕生と光の二重性 | 量子化学誕生の経緯、光の波動性と粒子性 | |
第2週 | 2.Bohrの原子モデルとドブロイ波 | Bohrの原子モデル、電子の波動性と粒子性、不確定性原理 | ||
第3週 | 3.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、波動関数の意味 | ||
第4週 | シュレーディンガーの波動方程式(2) | 一次元の井戸型ポテンシャル、電子の存在確率 | ||
第5週 | シュレーディンガーの波動方程式(3) | 期待値、Bohrの理論と量子論の違い | ||
第6週 | 4.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7週 | (中間試験) | |||
第8週 | 5.分子軌道法 |
結合性軌道と反結合性軌道、 | ||
第9週 | 6.フロンティア分子軌道 | フロンティア分子軌道論、フロンティア電子密度、π電子密度と結合次数 | ||
第10週 | 7.軌道の相互作用 |
軌道の対称性と軌道の相互作用、軌道のエネルギー準位と軌道の相互作用 | ||
第11週 | 8.ヒュッケル分子軌道法 | ヒュッケル分子軌道法によるエネルギーや波動関数の計算 | ||
第12週 | 9.軌道の相互作用の原理 | 軌道の相互作用条件、酸素と窒素の分子軌道の違い | ||
第13週 | 10.HOMO軌道とLUMO軌道 | HOMO軌道とLUMO軌道の相互作用 | ||
第14週 | 11.軌道の対称性と立体選択 | Diels-Alder反応、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)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、 予習・復習について |
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・演習問題を解いておくこと。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。 |