量子化学

科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 量子化学
科目番号 0154 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 5
開設期 3rd-Q 週時間数 2
教科書/教材 福地賢治編著 「物理化学」 実教出版
担当教員 長田 秀夫

到達目標

1.古典量子力学に関する応用的な問題ができること。A-4
2.時間に依存しないSchreodinger方程式を導出でき、井戸型ポテンシャルの問題ができること。A-4
3.水素類似原子とSchreodinger方程式の関わりが説明できること。A-4
4.化学結合とSchreodinger方程式の関わりが説明できること。A-4
5.分子スペクトルとSchreodinger方程式の関わりが説明できること。A-4

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1古典量子力学に関する応用的な問題ができる。古典量子力学に関する応用的な問題がある程度できる。古典量子力学に関する応用的な問題ができない。
評価項目2時間に依存しないSchreodinger方程式を導出でき、井戸型ポテンシャルの問題ができる。時間に依存しないSchreodinger方程式を導出でき、井戸型ポテンシャルの問題がある程度できる。時間に依存しないSchreodinger方程式を導出でき、井戸型ポテンシャルの問題ができない。
評価項目3水素類似原子とSchreodinger方程式の関わりが説明できる。水素類似原子とSchreodinger方程式の関わりがある程度説明できる。水素類似原子とSchreodinger方程式の関わりが説明できない。
評価項目4化学結合とSchreodinger方程式の関わりが説明できる。化学結合とSchreodinger方程式の関わりがある程度説明できる。化学結合とSchreodinger方程式の関わりが説明できない。
評価項目5分子スペクトルとSchreodinger方程式の関わりが説明できる。分子スペクトルとSchreodinger方程式の関わりがある程度説明できる。分子スペクトルとSchreodinger方程式の関わりが説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
物質の変化を微視的に取り扱う量子化学について学習する。
授業の進め方・方法:
予備知識:これまでに学んだ数学および物理化学を理解しておくこと。
講義室:ホームルーム
授業形式:授業および演習
学生が用意するもの:教科書,筆記用具,電卓
注意点:
評価方法:2回の試験の平均点が60点以上あれば合格とする。
自己学習の指針:毎週課題を出すのでそれを自力で正解できるようになること。
オフィスアワー:月曜日および木曜日の16時~17時(会議の日は除く)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 古典量子力学 古典量子力学に関する応用的な問題ができる。
2週 波動方程式 波動方程式の導出ができる。
3週 井戸型ポテンシャル 井戸型ポテンシャルに関して波動方程式の解を求めることができる。
4週 水素原子と波動関数 水素原子と波動関数との関連について数式を用いた説明ができる。
5週 水素分子と波動関数 水素分子と波動関数との関連について数式を用いた説明ができる。
6週 化学結合と波動関数 化学結合と波動関数との関連について数式を用いた説明ができる。
7週 分子スペクトルと波動関数 分子スペクトルと波動関数との関連について数式を用いた説明ができる。
8週 総合演習 テキストを参考にして1〜7週の学習内容を説明でき、定量的な評価ができる。

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000