授業科目名 (英文名) 現代物質科学特論Ⅰ (Modern materia l sciences Ⅰ) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 3年次・前期夏季集中 担当教員 高口 博志 所属 非常勤講師 オフィスアワー・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 分子の構造および化学過程を量子論に理解することを本講義の目的とする。二原子分 子の分子軌道法を題材にして量子化学を復習して、分子の対称性を考察する群論の基 礎を解説する。化学反応を決定づけているポテンシャルエネルギー関数の導入から、 これに基づく化学反応論を取り上げる 本講義の到達目標は、1)群論の基礎を修得して、分子構造の対称性を考察できるよ うになること、2)化学反応論の基礎を習得して、ポテンシャルエネルギー面上の時 間変化として化学反応を理解できるようになること、である。 講義内容・授業計画 講義内容 前半では、量子化学の基礎の復習から始めて、群論を使った分子軌道法への応用のた めの群論の基礎を解説する。後半では、ポテンシャルエネルギー関数の解説から始め て、基本的な化学反応論を取り上げる。 授業計画 第1回 分子軌道法の復習 二原子分子 第2回 分子軌道法の復習 軌道間相互作用の規則 第3回 群論の基礎 対称操作 第4回 群論の基礎 点群の決定と既約表の帰属 第5回 群論の基礎 指標表と小直交定理 第6回 群論の応用 多原子分子の分子軌道法 第7回 群論の応用 ヒュッケル法 第8回 遷移状態理論と分配関数 第9回 遷移状態理論の応用 第10回 ボルンオッペンハイマー近似とポテンシャルエネルギー 第11回 化学反応論の基礎 反応断面積 第12回 化学反応論の基礎 ポラーニ則とハープーン機構 第13回 化学反応論の基礎 時間に依存するシュレーディンガー方程式 第14回 化学反応論の基礎 マーカス理論 第15回 まとめ テキスト 配布資料、スライド資料 参考文献 アトキンス 物理化学 第10版 成績評価の基準・方法 成績評価の基準 群論の基礎を理解し分子の対称性を考察できる者、化学反応を量子論的に考察できる 者に単位を授与する。 講義目的・到達目標に記載する能力(知識・技能、思考力、判断力、表現力等)の到 達度に応じてSからCまで成績を与える。 成績評価の方法 講義の中で実施する演習課題(50%)、および講義後に提出するレポート(50%)に よる。 履修上の注意・履修要件 原則対面で実施する予定ですが、新型コロナウィルスの感染状況によっては WEBEX等のオンライン手段を使用する可能性があります。
履修者は、自宅等でオンライン授業の受講ができる通信環境(PC・ タブレ ット等の端末やWi−Fi環境等)を整えること。
実践的教育 該当しない