物理化学に関する基礎事項について必要な専門知識を把握できる能力を育成するために, 物理化学Ⅰ（第３学年）において主として学習した物理化学の巨視的な概念である熱力学と化学平衡の基礎の上に, 特にその応用の領域である化学反応速度, 表面等に関しても習得する．さらに，量子力学入門と量子力学の適用についても習得する．
概要:
物理化学Ⅱの授業を行う。前期は主に，化学反応を理解するために基本である反応速度論について学修する．後期は主に，量子力学と量子力学の適用について学修する．本授業を通して，化学反応および化学現象への総合的な理解を深める．
授業の進め方・方法:
授業は，教科書（ボール物理化学（第2版）[上]［下］）を中心に進めるが，その不足部分はプリント等で補う．
なお，この科目は学修単位であり，すべての時間において講義および演習で行われ，授業外学修のための課題（予習復習，授業内容に関する調査・考察）を課す．
学生は，授業を受けるにあたり，予習復習（授業内容に関する調査・考察）および，指定された授業外学習を必ず行うこと（エビデンスの提出を求めることがある）．
注意点:
環境生産システム工学プログラム：JB1(○)，JB3(◎)
関連科目：物理化学Ⅰ（本科3年），情報化学（本科4年），基礎材料化学（本科4年），電気化学（本科5年），無機化学Ⅲ（本科5年），物理化学Ⅲ（本科5年）
評価方法：前期成績（前期中間試験および前期期末試験の平均）および後期成績（後期中間試験および後期期末試験の平均）の平均とする。成績の評価が60点以上を合格とする．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
シラバスの説明，授業概要の説明，20反応速度論，20.1あらまし，20.2反応速度と速度式 |
20.1あらまし，20.2反応速度と速度式を理解し，関連問題が解ける．
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| 2週 |
20.1あらまし，20.2反応速度と速度式 |
20.1あらまし，20.2反応速度と速度式を理解し，関連問題が解ける．
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| 3週 |
20.3典型的な初速度式 |
20.3典型的な初速度式を理解し，関連問題が解ける．
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| 4週 |
20.3典型的な初速度式，20.4平衡反応 |
20.3典型的な初速度式，20.4平衡反応を理解し，関連問題が解ける．
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| 5週 |
20.4平衡反応，20.5並発反応と逐次反応 |
20.4平衡反応，20.5並発反応と逐次反応を理解し、関連問題が解ける．
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| 6週 |
20.5並発反応と逐次反応，20.6温度依存性 |
20.5並発反応と逐次反応，20.6温度依存性を理解し，関連問題が解ける．
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| 7週 |
20.6温度依存性，20.7反応機構と素反応 |
20.6温度依存性，20.7反応機構と素反応を理解し，関連問題が解ける．
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| 8週 |
20.7反応機構と素反応 |
20.7反応機構と素反応を理解し，関連問題が解ける．
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
中間試験の解答・解説 |
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| 11週 |
20.7反応機構と素反応，20.8定常状態近似 |
20.7反応機構と素反応，20.8定常状態近似を理解し，関連問題が解ける．
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| 12週 |
20.8定常状態近似 |
20.8定常状態近似を理解し，関連問題が解ける．
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| 13週 |
20.8定常状態近似，20.10遷移状態理論 |
20.8定常状態近似，20.10遷移状態理論を理解し，関連問題が解ける．
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| 14週 |
20.10遷移状態理論 |
20.10遷移状態理論を理解し，関連問題が解ける．
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
量子化学入門復習
授業外学習：ボール物理化学（上）例題10.1から10.6を自ら解き理解すること |
波動関数，オブザーバブルと演算子，不確定性原理，波動関数についてのボルンの解釈，規格化を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 2週 |
量子力学入門復習
授業外学習：ボール物理化学（上）例題10.7から10.13を自ら解き理解する |
シュレディンガー方程式，箱の中の粒子，平均値とその他の性質を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 3週 |
量子力学入門復習
―箱の中の粒子―
授業外学習：ボール物理化学（上）例題10.14を自ら解き理解すること |
トンネル現象，三次元の箱の中の粒子を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 4週 |
量子力学入門
―縮退―
授業外学習：ボール物理化学（上）例題10.15を自ら解き理解すること
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縮退を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 5週 |
量子力学入門
―直交性―
授業外学習：ボール物理化学（上）例11.16を自ら解き理解すること |
直交性を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 6週 |
量子力学入門
―時間に依存するシュレディンガー方程式―
授業外学習：ボール物理化学（上）例題10.17を自ら解き理解すること
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時間に依存するシュレディンガー方程式を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 7週 |
量子力学入門
―仮定のまとめ―
授業外学習：ボール物理化学（上）p389 表10.2をまとめること
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仮定のまとめを理解することができる.
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| 8週 |
中間試験 |
60点以上得点すること
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の解説と量子力学入門の演習
量子力学の適用
古典的調和振動子，量子力学的調和振動子
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.1から11.4を自ら解き理解すること
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不正解の問題の正答について理解することができる．
古典的調和振動子，量子力学的調和振動子を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 10週 |
量子力学の適用
調和振動子の波動関数，換算質量
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.5から11.7を自ら解き理解すること
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調和振動子の波動関数，換算質量を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 11週 |
量子力学の適用
二次元の回転運動
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.8から11.14を自ら解き理解すること |
二次元の回転運動を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 12週 |
量子力学の適用
三次元の回転運動，回転におけるそのほかのオブザーバブル
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.15から11.20を自ら解き理解すること
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三次元の回転運動，回転におけるそのほかのオブザーバブルを理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 13週 |
量子力学の適用
水素原子についての中心力問題，量子力学的な解
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.21から11.22を自ら解き理解するこ
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水素原子についての中心力問題，量子力学的な解を理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 14週 |
量子力学の適用
水素原子の波動関数
授業外学習：ボール物理化学（上）例題11.23から11.25を自ら解き理解すること. |
水素原子の波動関数について理解し，関連章末問題を解くことができる.
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| 15週 |
量子力学の適用
まとめと演習
授業外学習：ボール物理化学（上）p453の重要な式を書き出して理解すること． |
水素原子に関する量子化学の演習問題を解くことができる．
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| 16週 |
期末試験の解答・解説 |
不正解の問題の正答について理解することができる．
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 物理化学 | 反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。 | 4 | 前1 |
| 反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。 | 4 | |
| 微分式と積分式が相互に変換できて半減期が求められる。 | 4 | |
| 連続反応、可逆反応、併発反応等を理解している。 | 4 | |
| 律速段階近似、定常状態近似等を理解し、応用できる。 | 4 | |