生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC300YC（材料化学 / Materials chemistry 300）量子化学Quantum Chemistry
野口 真理子Mariko NOGUCHI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | H8548 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木1/Thu.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes |
成績優秀者の他学部科目履修制度で履修する学 生：教員の受講許可が必要(オンライン授業の場合は、学習支援システムで許可を得るようにする) |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜生命科学部＞Category |
環境応用化学科 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
You will be a able to understand about quantum mechanics for chemistry after you take all these lectures. I will explain about the hydrogen-like atom, multi-electron atoms, and their molecular structures.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
量子力学の原理を用いて，水素型原子および多電子原子の電子構造を記述し，それぞれの原子スペクトルを理解する。さらに，二原子分子，多原子分子の電子構造の量子力学的取り扱いについて演習を交えながら学習する。
この講義により，学生は，これまでに学んだ量子力学の原理が，化学において原子や分子の構造や反応を理解するために重要な役割を果たしていることを学ぶ。
到達目標Goal
量子力学の考え方を用いて，原子および分子の電子構造を記述できる。関連する演習問題を正しく解くことができる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
DP2
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
教科書9章「原子の構造とスペクトル」と10章「分子構造」（第8版ではそれぞれ第10章，11章）を取り扱う。対面での開講となる。授業計画の変更がある場合には，学習支援システムでその都度提示する。
開講方法は，以下の通りである。講義では，黒板での板書またはPowerPointで作成したスライド資料を用いて，量子化学について解説する。授業内容と関連した演習問題を講義内で解く時間を設け，解答してもらい，その場で解説を行う。
必要に応じて，課題や内容についての質問は，授業時間内に随時受け付けるとともに，学習支援システムの掲示板を活用して質問できるようにする。当日または後日授業内で解説やさらなる質問の機会を設けることでフィードバックを行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：ガイダンス，水素原子スペクトル（教科書9章）
この講義の進め方について説明する。水素の原子スペクトルとスペクトル系列について学ぶ。（教科書9章，9A）
第2回[対面/face to face]：水素型原子の電子構造
水素型原子のシュレディンガー方程式の解法について学ぶ。（教科書9章、9A・1）
第3回[対面/face to face]：原子軌道関数とそのエネルギー
水素型原子の波動関数（原子軌道関数）の特徴について学ぶ。（教科書9章、9A・2）
第4回[対面/face to face]：ヘリウム原子の電子構造
最も単純な多電子原子であるヘリウム原子のシュレディンガー方程式とその近似的解法について学ぶ。（教科書9章，9B・1）
第5回[対面/face to face]：多電子原子の電子構造
電子のスピン，パウリの原理，フントの規則について学び，多電子原子の電子配置について理解する。（教科書9章、9B・1，9B・2）
第6回[対面/face to face]：多電子原子の化学的性質の周期性
多電子原子の電子配置と，原子の化学的性質（イオン化エネルギーおよび電子親和力）の周期性の関係を理解する。（教科書9章、9B・2，9B・3）
第7回[対面/face to face]：原子のスペクトル
水素型原子および多電子原子のスペクトルと，原子の電子配置とエネルギーの関係を理解する。（教科書9章、9C・1，9C・2）
第8回[オンライン/online]：9章のまとめ
教科書9章「原子の構造とスペクトル」において重要な問題の解説を行う。
第9回[対面/face to face]：原子価結合法
原子価結合法の概要を二原子分子と多原子分子を例に理解する。（教科書10章，10A・1、10A・2）
第10回[対面/face to face]：分子軌道法の原理
電子を一つ含む最も単純な分子である水素分子イオンを例にとり，分子軌道法の原理について理解する。（教科書10章，10B・1，10B・2）
第11回[対面/face to face]：等核二原子分子の構造
多電子分子の中で最も単純な等核二原子分子を分子軌道法で取り扱い，その電子配置を理解する。（教科書10章，10C・1）
第12回[対面/face to face]：異核二原子分子の構造
異核二原子分子としてHF分子を例に，極性結合を分子軌道法で記述し，分子軌道エネルギーの近似解を得る方法を理解する。（教科書10章，10D・1，10D・2）
第13回[対面/face to face]：多原子分子の構造
ヒュッケル近似を用いて，多原子分子の分子軌道のエネルギー準位図を求める手順を学ぶ。さらに，ヒュッケル法を応用すれば，共役ポリエンのいくつかの性質を説明できることを理解する。（教科書10章，10E・1，10E・2）
第14回[対面/face to face]：10章のまとめ
教科書10章「分子構造」において重要な問題の解説を行う。
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は，4時間を標準とする】事前に教科書を読み，掲載されている問題は可能な限り解いておく。
テキスト（教科書）Textbooks
Peter Atkins・Julio de Paula著、中野元裕・上田貴洋・奥村光隆・北河康隆 訳、アトキンス物理化学（上）第10版，東京化学同人
参考書References
D. A. McQuarrie・J. D. Simon著、千原秀昭・江口太郎・齋藤一弥 訳、マッカーリ・サイモン物理化学 上 分子論的アプローチ、東京化学同人
成績評価の方法と基準Grading criteria
講義での学習状況および参加度（30％），試験またはその代わりのレポート課題（70％）で成績を評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
資料配布および課題提出のために，学習支援システムを活用する場合がある。そのため，学習支援システムにアクセス可能な情報機器（パソコンまたはスマートフォンなど）を準備する必要がある。
その他の重要事項Others
質問は，学習支援システム上で随時受け付ける。