化学基礎A

目次

お知らせ

2023年度は対面講義です。課題の提出と採点はGoogle Classroom上で行います。 クイズはGoogle Classroom上でのオンライン提出となります。以下のURLにア クセスしてGoogle Classroomに参加してください。

https://classroom.google.com/c/NjAyOTI2MDMyNzQw?cjc=puwzumy

クラスコードを使ってGoogle Classroomに参加することもできます。

クラスコード: puwzumy

千葉大が発行するGoogleアカウントでのみ参加できます。個人で保有しているgoogle アカウントでは参加できないので注意してください。千葉大が発行するGoogleアカウントをもっていない人は、Moodleにログインする等して確かめてください。

講義内容

物質を構成する原子や分子の基本的な性質、またそれを理解するための基礎的な考え方について講義する。また、物質の状態や化学反応・反応速度について学び、教養としての化学の基礎知識を習得する。講義資料はGoogle Classroom上で配布します。

授業外学習

対面講義(1.5h×14回)に加えて、60hから70h程度の授業外学習が必要です。2単 位は90hの学修を必要とする内容で構成せよとのことです。内訳は以下のとお りです。

  • レポート: 2h × 14回 = 28h
  • 事前学習: 1h × 14回 = 14h
  • 事後学習: 1h × 14回 = 14h
  • 試験対策: 12h × 1回 = 12h

講義目標

本講義では、化学が専門としない工学系の学生が、化学的な考え方を修得する ことを目的とする。基礎的な物質の成り立ちを理解するとともに、化学に関連 する初歩的な考え方や計算手法の修得を達成目標とする。

シラバス

01回 ガイダンス、化学で用いる単位 <2023-04-07 金>

教科書の1章と2章をを講義します。

  • 有効数字、周期表の特徴、単位の接頭語
  • 原子の構造(原子核と電子)
  • 原子核反応

02回 原子構造、同位体記号と放射壊変 <2023-04-14 金>

教科書の1章と2章をを講義します。

  • 有効数字、周期表の特徴、単位の接頭語
  • 原子の構造(原子核と電子)
  • 原子核反応

03回 Bohrの原子モデル <2023-04-21 金>

教科書の3章を講義します。

  • 電磁波とエネルギーの関係
  • シュレディンガー方程式
  • 多電子系の電子軌道
  • 原子の電子配置を理解する。

04回 電磁波 <2023-04-28 金>

教科書の3章を講義します。

  • 電磁波とエネルギーの関係
  • シュレディンガー方程式
  • 多電子系の電子軌道
  • 原子の電子配置を理解する。

05回 06回 シュレディンガー方程式 <2023-05-02 火>, <2023-05-12 金>

06回 水素と多電子原子 <2023-05-19 金>

07回 周期表と化学結合 <2023-05-26 金>

教科書の4章を講義します。

  • イオンの電子構造
  • イオン化エネルギー、電子親和力
  • イオン結晶の格子エネルギーの定義
  • オクテット則(マジック数8)とイオン化エネルギー、電子親和力
  • ボルン・ハーバーサイクル
  • 多原子イオンの命名則

08回 イオン結合と共有結合 <2023-06-09 金>

教科書の4章を講義します。

  • イオンの電子構造
  • イオン化エネルギー、電子親和力
  • イオン結晶の格子エネルギーの定義
  • オクテット則(マジック数8)とイオン化エネルギー、電子親和力
  • ボルン・ハーバーサイクル
  • 多原子イオンの命名則

09回 VESPRモデル <2023-06-16 金>

教科書5章の内容で「点電子構造」を講義します。

  • ルイスの点電子構造
  • 原子価殻電子対反発則と分子の形
  • 原子価結合モデルと分子軌道

10回 原子価結合と分子軌道 <2023-06-23 金>

教科書5章の「原子価結合論」「混成軌道」「分子軌道」を講義します。

  • 原子価結合論
  • 分子の常磁性を説明できる。
  • バンド構造
  • 金属、半導体、絶縁体のバンド構造を理解する。

11回 熱化学 <2023-06-30 金>

教科書の8章「熱化学」を講義します。

  • エントロピー
  • 仕事
  • エンタルピー、自由エネルギー

12回, 13回 反応速度 <2023-07-07 金>, <2023-07-14 金>

教科書の12章「化学反応速度論」を講義します。

  • 化学反応速度の考え方
  • 反応機構、触媒の役割

14回 まとめと試験 <2023-07-21 金>

  • 筆記用具、定規
  • 関数電卓 (lnやexpが計算できるもの、通信機能とメモリ機能があるものは不可)
  • 学生証(テスト中、机の上の見えるところに置いとく)

教科書

マクマリー 一般化学(上) (東京化学同人)
J. McMurry, R.C. Fay 著, 荻野 博, 山本 学, 大野 公一 訳
http://www.tkd-pbl.com/book/b75924.html

参考図書

バンド構造

マクマリー 一般化学(下) (東京化学同人)
J. McMurry, R.C. Fay 著, 荻野 博, 山本 学, 大野 公一 訳
http://www.tkd-pbl.com/book/b81865.html (P.528 金属と固体材料)

シュレディンガー方程式

量子化学 基礎からのアプローチ
真船 文隆
https://www.kagakudojin.co.jp/book/b50311.html (P.42 井戸型ポテンシャルの自由電子)

成績評価

レポート0〜20%、期末テスト80%〜100%により評価を行う。基礎 的な物質の成り立ちの理解度、化学に関連する初歩的な計算手法の修得状況を 主に評価する。8割以上の出席を単位取得の必須条件とする。

備考

質問は随時受け付けますが、事前に電子メールで連絡することが望ましいです。

その他

担当教員(大窪)の居室や連絡先は以下のURLを参考にしてください。
http://chem.tf.chiba-u.jp/gacb10/member.html

著者: 大窪 貴洋 <ohkubo.takahiro@faculty.chiba-u.jp>

Created: 2023-06-30 金 17:15

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