シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2021年度

(木曜日2講時)

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○物理化学演習Ⅱ
Seminar in Physical Chemistry II
2単位/Unit  春学期/Spring  京田辺/Kyotanabe  演習/Seminar 対面授業/Face-to-face learning

  木村 佳文

<概要/Course Content Summary>

本科目では,物理化学ⅣおよびⅤで学ぶ量子化学を正しく理解するために,演習を行う。量子化学の理解をさらに深めたい学生のみならず,物理化学ⅣあるいはⅤの成績が不振であったり,苦手意識をもっているものに特に強く履修を推奨する。受講生の予備知識が一様でないことには十分配慮する。 

<到達目標/Goals,Aims>

(1)シュレディンガー方程式等の量子力学の基礎的事項について理解できる。 
(2)簡単な微分方程式の解法や摂動法・変分法などの近似計算等,基礎的な数学を修得している。 
(3)分子の並進・回転・振動運動について量子論に基づいて理解できる。 
(4)水素原子の電子軌道について量子論に基づいて理解できる。 
(5)原子の構成について量子論に基づいて理解できる。 
(6)分子軌道法による化学結合理論について理解できる。 

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) 第1回  (内容/ Contents) 小テスト形式(物理化学で必要な力学と波動の基礎および数学)  (授業時間外の学習/ Assignments) 高校物理の復習と微分積分の復習 
(実施回/ Week) 第2回  (内容/ Contents) ゼミ形式(物理化学で必要な力学波動の基礎および数学。量子力学の夜明け)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第3回  (内容/ Contents) 小テスト形式(量子力学の基礎,一次元の箱の中の粒子)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第4回  (内容/ Contents) ゼミ形式(波動関数,確率,演算子,期待値)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第5回  (内容/ Contents) 小テスト形式(二原子分子の振動の量子論)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第6回  (内容/ Contents) ゼミ形式(二原子分子の振動の量子論)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第7回  (内容/ Contents) 小テスト形式(二原子分子の回転の量子論)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第8回  (内容/ Contents) ゼミ形式(二原子分子の回転の量子論,スペクトルスコピー)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第9回  (内容/ Contents) 小テスト形式(水素原子の電子軌道と波動関数)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第10回  (内容/ Contents) 小テスト形式(電子スピン)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第11回  (内容/ Contents) ゼミ形式(水素原子の電子軌道と波動関数)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第12回  (内容/ Contents) 小テスト形式(摂動法による近似的なシュレディンガー方程式の解法)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第13回  (内容/ Contents) 小テスト形式(水素分子の構造)  (授業時間外の学習/ Assignments) 配布プリントに基づく予習・復習 
(実施回/ Week) 第14回  (内容/ Contents) ゼミ形式(ここまでの復習)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 
(実施回/ Week) 第15回  (内容/ Contents) ゼミ形式(総復習)  (授業時間外の学習/ Assignments) ゼミ発表準備 

各回の授業は小テスト形式またはゼミ形式で行う。コロナ対応を考え,現在は授業を対面とオンラインを授業内容にあわせて切り替える予定をしている。小テスト形式の回は対面でおこなう。第一回をのぞき,前の週に宿題プリントを配布する。授業の最初に30分から1時間程度かけて宿題の解説をおこない,その後30分から60分程度の小テストを行う。小テストの得点は最終成績に反映される。ゼミ形式の回は,オンラインでおこなう。オンライン授業の場合,オンタイムでの参加を原則とする。受講生は通信環境を整えて受講をしてほしい。各回10問から15問程度の出題を行い,回答者を問題配布時に割りあて,割り当てられた受講生は発表の前日までに解答をe-classで提出する。ゼミ当日はオンラインでそれぞれが解答を順次説明し,教員が解説を加える。発表できる人数は時間の都合上限られるので,教員が指名を行う場合がある。さらに期末評価を行う。 
初回は短いガイダンスに続いてすぐに小テストを行う。また小テスト及びゼミの授業の配置については,物理化学の授業の進捗状況などに応じて順番が入れ替わることがある。

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

平常点  30%  授業への積極性(ゼミへの参加など,発展レポートの回答状況など) 
小テスト  60%  基礎的な事項の理解度をチェックする 
期末評価  10%  授業でおこなった問題の理解度をチェックする。 

平常点はゼミの発表回数や時々だされる発展レポートの成績を参考に算出する。また各小テストの合計点(第一回を除く)は成績に反映される。期末評価を行うが,これは最終的な理解度の確認のためである。これらの点数を合計しても合格点に達しないものに対しては,条件付きで追加のレポートを科すことがある。また,以上の成績評価の方法は,コロナ感染対応による授業の運用方針の変更によって変化することがある。

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
44 25.0 31.8 20.5 15.9 6.8 0.0 2.5

<テキスト/Textbook>

前の週に翌週のためのプリントを配布する。

<参考文献/Reference Book>

マッカーリ・サイモン 著(千原・江口・斉藤 訳)  『物理化学(上・下)』(東京化学同人、1999)
 

原島 鮮 著  『初等量子力学』(裳華房、1986)
 

アトキンス・パウラ 著(千原・仲村 訳)  『物理化学(上・下)』第8版 (東京化学同人、2009)
 

アトキンス・パウラ 著(中野・上田・奥村・北河 訳)  『物理化学(上・下)』第10版 (東京化学同人、2017)
 

エンゲル・リード  『物理化学(上・下)』(東京化学同人、2015)
 

機能分子・生命化学科物理化学研究室 編  『量子化学・熱統計力学入門』(2016年)
 

<参照URL/URL>

機能分子・生命化学科 物理化学IV・Ⅴ 
 
機能分子・生命化学科 物理化学演習II 
 
 

お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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