化学１

Chemistry 1

9914C76

14ONCHE101

井上　正之

Masayuki Inoue

2023年度前期

2023/First Semester

水曜4限

Wednesday  4th

理学部第一部　応用数学科

Department of Applied Mathematics, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

講義

Lecture

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ハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format

高校化学で教わらなかった「なぜそうなるか？」を理解することを目的とする。化学を体系的に学ぶことに重点をおく。

理科系の社会人に相応しい物質観を身につけることができるようにする。

物質という観点から，自然・人間・社会を俯瞰できるようにする。

専門基礎能力

各回の講義の最後に，その講義内容に関する課題を課す

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高等学校「化学基礎」および「化学」の内容が習得されていることを前提とするので，不安があるものは適宜，「化学基礎」および「化学」の教科書を読み返すこと。指定した参考書の該当ページを読んでおくことも奨励する。授業に使うプリントは予め配布するので，通読して（30〜60分）内容を把握した後に，授業に出席すること。

毎回の授業で課す課題（30％）および期末試験（40％）と，中間レポートの成績（30％）を総合して評価する。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

「理工系のための　化学入門」（裳華房）。「理工系の基礎　教養化学」（丸善出版）。

パワーポイント資料を事前にLETUSで配布する。
各授業を動画で撮影し，欠席者の授業補填や復習用にLETUSで公開する。

1 　　元素・単体・原子量 　　高校化学で学習した基本概念の復習を行う。曖昧であった概念が体系的な知識となるようにする。


2 　　原子の構造 　　　光量子仮説，物質波，Bohrモデルについて述べる。粒子性と波動性のイメージがつかめるようにする。
　　　　　　　　　　　　

3 　　量子力学の世界(1) 　　　不確定性原理，波動方程式，一次元箱形ポテンシャルについて述べる。簡単なシュレディンガー方程式が解けるようにする。
　　　　　　　　　　　　

4 　　量子力学の世界(2) 　　　二次元箱形ポテンシャルと縮重，トンネル効果などについて述べる。ポテンシャルの対称性によって縮重が現れることが理解できるようにする。


5 　　原子内の電子の軌道 　　　水素原子のシュレディンガー方程式，s,p,d,f軌道，電子配置に ついて述べる。電子軌道についてのイメージがつかめるようにする。
　　　　　　　　　　　　　　
　　　
6　　周期律と周期表 　　周期表と電子配置の関係について述べる。 原子やイオンの希ガス型電子配置がなぜ「安定」になるか，周期表の形が意味するものを理解できるようにする。


7 　　分子軌道 　　「水素原子どうしが結合するとき何がおこるか」を分子軌道の立場から理解し，共有結合がなぜできるのかを理解できるようにする。


8　　混成軌道 　　　　非金属元素の原子における混成軌道と分子の形について述べる。σ結合とπ結合の性質，電子対反発則が理解できるようにする。


9　　共　鳴 　　　共鳴という現象について述べる。不確定性原理に基づく電子雲の拡散と共鳴の関係が理解できるようにする。


10 　イオン結合と金属結合 　　分子軌道を拡張して，イオン結合と金属結合が体系的に理解できるようにする。


11　　遷移元素と錯イオン 　　　配位子場理論，混成軌道と錯イオンについて述べる。遷移元素のイオンになぜ色があるのかを理解できるようにする。


12　　化学反応の速さ 　　　反応次数・反応速度の温度依存・活性化エネルギーについて述べる。化学反応の速さが決まる因子を，理解できるようにする。


13　　気体の状態方程式 　　　理想気体と実在気体の違いについて述べる。高校化学ではあまり扱われない実在気体の性質を，体系的に理解できるようにする。


14　　エンタルピーとエントロピー　　　　エンタルピーとエントロピーの概念について述べる。化学反応の推進力となる２つの概念の意味が理解できるようにする。

　　　　　　　　　　　　　　　
15 達成評価　　　前期の範囲について，達成度を評価する。

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各回の授業の最後に，内容に関する課題を課す。