前期前半 月曜日 ２講時 川北キャンパスＢ１０４ / 前期前半 木曜日 ４講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員(所属)/Instructor (Position): 中林 孝和 所属：薬学研究科. 対象学部/Object: 薬. 開講期/Term: １年次第１クォーター. 科目群/Categories: 全学教育科目学術基礎科目-基礎化学. 履修年度: 2024. 科目ナンバリング/Course Numbering: ZDC-CHE101J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
各学部の履修内規または学生便覧を参照。
量子論と化学結合の基礎
Fundamentals of quantum mechanics and chemical bonds.
原子の電子状態と化学結合の基礎を量子論に基づいて解説する。
This course provides basic concepts of atomic structures and chemical bonds based on quantum mechanics.
・量子論の意味を理解する。
・光や電子が持つ波動性と粒子性について理解する。
・簡単な系のシュレーディンガー方程式が解け、量子化の概念と波動関数の意味を説明できる。
・種々の原子軌道のエネルギーと波動関数の形を説明できる。
・パウリの排他律とフントの規則を用いて、原子軌道への電子配置を説明できる。
・二原子分子の化学結合を分子軌道に基づいて説明できる。
・多原子分子の化学結合と分子構造について、混成軌道や共鳴効果の概念を用いて説明できる。
Students will be familiar with the fundamentals of quantum mechanics including Schrödinger equation and wave function and will understand the basic concepts of atomic orbitals, electronic configurations of atoms, hybrid orbitals, molecular orbitals, and chemical bonds based on quantum mechanics.
第1回 量子論の基礎I: 古典論の破綻とプランクの量子仮説、光電効果
L1 Basic Quantum Mechanics I: Limitations of Classical Mechanics, Planck's Quantum Theory, Photoelectric Effect
第2回 量子論の基礎II: Bohrの理論、ドブロイ波、量子論の特徴
L2 Basic Quantum Mechanics II: Bohr's Theory, De Broglie Wave, Basic Principles of Quantum Mechanics
第3回 量子論の基礎III: シュレーディンガー方程式の基礎
L3 Basic Quantum Mechanics III: Basic Principles of Schrödinger Equation
第4回 量子論の基礎IV: 波動関数の性質
L4 Basic Quantum Mechanics IV: Properties of Wave Function
第5回 量子論の基礎V: シュレーディンガー方程式の応用と光の性質
L5 Basic Quantum Mechanics V: Application of Schrödinger Equation, Properties of Light
第6回 原子軌道I: 水素原子の波動関数の導出、軌道の形、エネルギー
L6 Atomic Orbitals I: Derivation, Shapes and Energies of Hydrogen Atomic Orbitals
第7回 原子軌道II: 組み立て原理に従った原子の電子配置
L7 Atomic Orbitals II: Configuration of Electrons Using the Building-Up Principle
第8回 原子軌道III: 電子配置に基づいた原子の様々な性質
L8 Atomic Orbitals III: Physical Properties of Atoms Based on Electron Configurations
第9回 中間試験・分子軌道I: 水素分子イオンの波動関数とエネルギー
L9 Midterm Examination, Molecular Orbitals I: Wave Functions and Energies of Hydrogen Molecular Ion
第10回 分子軌道II: 等核二原子分子の波動関数とエネルギー
L10 Molecular Orbitals II: Wave Functions and Their Energies of Homonuclear Diatomic Molecules
第11回 分子軌道III: 二原子分子の電子配置と結合特性
L11 Molecular Orbitals III: Electron Configurations and Bonding Properties of Diatomic Molecules
第12回 混成軌道I: sp1、sp2、sp3混成軌道
L12 Hybrid Orbitals of sp1, sp2, sp3
第13回 混成軌道II: 混成軌道の応用と共鳴効果
L13 Hybrid Orbitals II: Application of Hybrid Orbitals, Concept of Resonance Effect
第14回 π電子近似: π電子近似の基礎と応用
L14 π-Electron Approximation: Fundamentals and Application of π-Electron Approximation
第15回 期末試験・分子間相互作用: 金属結合、分子間相互作用の基礎
L15 Term Examination, Intermolecular Interactions: Metallic Bonds, Fundamentals of Intermolecular Interactions
中間試験（30-40%）と期末試験（60-70%）、ミニテスト(2-5%)の成績で評価する。
Students are evaluated on their points from the midterm examination (30-40%), the term examination (60-70%), and quizzes (2-5%).
参考書，授業中に配布されるミニテストとプリントを用いて予習・復習を行うこと。
Students are required to prepare and review for each class using handouts, quizzes, and references.
不要（No）
Google Classroomを学習支援として使用。
Google Classroom as a learning aid.
メールなどでアポイントメントを取ってから来訪のこと。
Make an advance appointment via e-mail or other means.