生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC300YC（材料化学 / Materials chemistry 300）物質設計化学Material Design Chemistry
髙井 和之Kazuyuki TAKAI
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 | H8554 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 月4/Mon.4 |
| 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 |
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Outline (in English)
(Course outline)
The aim of this course is to help students acquire an understanding of basic concept and knowledge required for Material Design, including deep understanding of a principle of emerging various materials properties.
(Grading Criteria /Policy)
Grading will be decided by comprehensive evaluation based on Midterm homework: 66%, Final examination: 34%.
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
物質設計を考えるうえで必要となる基本的な概念・知識を習得し，さまざまな物質の性質の発現原理についての理解を深める．
到達目標Goal
物質の性質についての諸原理についてこれまで必修の授業で学んだ内容との関連性を見出す．
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. ）
教科書などに沿ってスライドおよび板書にて物質の性質に関する背景について解説する．宿題を解き提出する．授業の初めに、前回の授業での議論内容および提示した課題へのレポート提出内容からいくつか取り上げて全体へフィードバックする．
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.)
あり / Yes
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。
1[対面/face to face]：物質設計化学の導入
これまで受講した基礎分野の必修科目との対応づけから物質設計の概念について学ぶ
2[対面/face to face]：物質の結合
原子間の結合の種類
3[対面/face to face]：金属結合
自由電子モデル，ドゥルーデモデル
4[対面/face to face]：金属の性質
電気伝導
5[対面/face to face]：金属の性質
フェルミ分布・状態密度
6[対面/face to face]：金属の性質
熱容量
7[対面/face to face]：金属の性質
熱伝導・熱電変換材料との対応
8[対面/face to face]：半導体の性質
光吸収・発光と電子デバイスとの対応
9[対面/face to face]：イオン結合
電気陰性度・イオン結合
10[対面/face to face]：分子間力
ファンデルワールス力，水素結合
11[対面/face to face]：多電子原子の電子状態
一般の原子の性質，周期律，可視紫外分光，変分法，摂動法，XPSとの対応
12[対面/face to face]：分子の電子状態
ボルンオッペンハイマー近似，分子の電子構造，赤外吸収・Raman分光との対応
13[対面/face to face]：共有結合
分子・高分子の電子状態と結合
14[対面/face to face]：物質と磁場
磁性の基礎・核磁気共鳴，電子スピン共鳴の原理
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】物理化学I,II，無機化学I,II，化学熱力学I・II，有機化学I，IIの復習
中間課題への解答と学習支援システムを通じた締め切りまでのレポート提出
テキスト（教科書）Textbooks
P. W. Atkins著，（千原・中村訳）「物理化学」（上/下）第8版，東京化学同人
参考書References
溝口正著，「物質科学の基礎 物性物理学」，裳華房
成績評価の方法と基準Grading criteria
中間課題の評価（66%）を中心に期末試験の採点結果(34%)にもとづき評価を行う．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
3年春学期までの必修の授業内容の復習を中心に物質の性質との対応づけを行っていく．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
必要に応じて，授業支援システムで資料を配布する．