D0611200

化学結合論

Theory of Chemical Bonding

開講部

工学部

開講学科

応用化学科

開講学年

1年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授中村朝夫この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

　高校の標準的な教科書レベルの知識と，大学で学ぶ化学の間には，かなり大きなギャップがあります．とくに高校では，電子というものの本質と原子や分子の中の電子の存在状態について正しい知識を学んでいません．電子の性質を知るには「量子力学」の知識が必要です．この授業では，最初に量子力学の初歩を学んだ後，簡単な分子の性質や立体構造を予測する方法を学び，さらに，その方法を有機化合物や金属錯体などの複雑な分子に適用し，これらの分子の性質や反応性を理解し，あるいは予測することを目指します．この授業で学ぶ内容は，今後，専門科目で学ぶ化学関連科目すべての基礎になります．
　この科目を履修することによって，応用化学科の専門科目を学ぶための助走をつけることができます． また，この授業では，調査や考察も含むさまざまな課題を出します．自発的に学習する姿勢を持って授業に参加することを望みます．

達成目標

1.電子は粒子性と同時に波動性も持っており，そのことによって，物質内の電子のエネルギー準位が離散的になっていることを理解する．（授業計画 2）
2.第４周期までの元素について，電子配置を示し，その化学的性質を予測することができる．（授業計画 3）
3.与えられた分子について，その立体構造と中心原子の混成軌道を答えることができる．（授業計画 4, 5, 6）
4.有機化合物の反応性や反応中間体の安定性を，分子構造に基づいて予測することができる．また，簡単な有機化学反応の機構を，電子対の移動を表す巻矢印をつかって示し，説明することができる．（授業計画 10 〜 14）
5.金属錯体の構造や色，磁性について，電子配置に基づいて説明することができる．（授業計画 7）

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題（予習および復習を含む）】
1.ガイダンス，授業の達成目標，授業の進め方，成績評価の方法
原子の構造と性質（原子核の化学，原子力と放射線の利用）		教科書「化学結合論」第１章を読んでおくこと．
2.量子論（粒子と波動の二重性．シュレーディンガー方程式と箱の中の粒子）講義資料に目を通しておくこと．
3.原子軌道と電子配置教科書「化学結合論」第２章を読んでおくこと．
4.共有結合とルイス構造式講義資料に目を通しておくこと．
5.分子軌道と共有結合教科書「化学結合論」第３章を読んでおくこと．
6.混成軌道と分子の形教科書「化学結合論」第５章を読んでおくこと．
7.配位結合と金属錯体教科書「化学結合論」第６章を読んでおくこと．
8.さまざまな化学結合（イオン結合，金属結合，水素結合，疎水結合，ファンデルワールス結合）教科書「化学結合論」第10章から第14章をざっと眺めておくこと．
9.中間試験と解説第８回までの
授業内容の復習をしておくこと．
10.有機化合物の構造（単結合，二重結合，シクロアルカンの構造）教科書「化学結合論」第７章と教科書「マクマリー有機化学」第４章を読んでおくこと．
11.有機化学反応の機構（１）結合の開裂と生成，有機イオンの構造教科書「マクマリー有機化学」第５章を読んでおくこと．
12.有機化学反応の機構（２）ハロアルカンの求核置換反応教科書「マクマリー有機化学」第11章を読んでおくこと．
13.有機化学反応の機構（３）アルケンの求電子付加反応教科書「マクマリー有機化学」第７章を読んでおくこと．
14.有機化学反応の機構（４）ベンゼンの求電子置換反応教科書「マクマリー有機化学」第16章を読んでおくこと．
15.期末試験と解説第10回から第14回までの授業内容の復習をしておくこと．

評価方法と基準

ほぼ毎回演習を行う．また，時折，宿題も課す．これらの提出物を3段階で評価し，その合計を50点満点に換算する．演習50点，中間試験25点，期末試験25点，合計100点とし，総合得点60点以上を合格とする．

教科書・参考書

教科書：「化学結合論」中田宗隆 著（裳華房）
ワークブック：「有機化学 ワークブック」奥山　格 著（丸善）
　以上の２冊は必須です．ワークブックも演習に使いますので，必ず手に入れてください．

次の教科書も部分的に使用します（「有機化学１」の指定教科書です）．
　「マクマリー　有機化学　第８版（上）（中）」（東京化学同人）

次の教科書も手許にあると便利です（他の専門科目の指定教科書・参考書です）．
　「アトキンス　物理化学要論　第５版」（東京化学同人）
　　（「物理化学１」の授業で指定されている教科書）
　「新しい基礎無機化学」合原　眞 編著（三共出版）
　　（「無機化学１」の授業で推薦されている参考書）

なお，必要に応じて，講義資料を配布します．

履修登録前の準備

応用化学科で基底科目「化学」の認定を受けた学生のみ履修可能．

学習・教育到達目標との対応

1.（Ａ）確かな基礎と化学の専門知識に基づいて問題を解決する。

オフィスアワー、質問・相談の方法

・研究室にて相談に応じます．
・メールでの相談にも応じます．asao@sic.shibaura-it.ac.jp

環境との関連

環境関連科目 (環境教育割合10%)
最終更新 : Thu Sep 19 07:51:15 JST 2013