化学における基礎知識として，溶液諸性質の熱力学，化学反応速度論の考え方，および量子化学の基礎事項を理解し、化学の基本である化学結合の基礎を理解できる。また、その知識を応用することができる。
概要:
３年生での学習内容を基礎にして，溶液の熱力学的性質，化学反応速度，および量子化学の基礎を学習する。
授業の進め方・方法:
前期は，溶液の性質および化学反応速度を学習する。溶液論では，溶液の諸性質を熱力学的立場から学習する。反応速度論では，反応が進行する速さについての定量的取扱いを学習し，速度論的に見た化学反応の特色を学ぶ。
後期は，量子論の基礎として，波動関数，分子エネルギー，光の性質，および分子軌道計算を学習し，化学反応の基本である化学結合の基礎を学習する。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス，熱力学の復習，熱力学関数関係，溶液の組成, 部分モル体積 |
溶液の組成が計算できる。部分モル体積が計算できる。
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| 2週 |
気液平衡関係, 化学ポテンシャルと蒸気圧 |
純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。
化学ポテンシャルを理解している。
気液平衡関係が説明できる。
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| 3週 |
ラウールの法則 |
ラウールの法則を理解し、説明できる。
（2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。）
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| 4週 |
ヘンリーの法則 |
ヘンリーの法則を理解し、説明できる。（2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。）
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| 5週 |
相律, 束一的性質 |
相律について理解し、自由度の計算や平衡状態を説明できる。
束一的性質を説明できる。
蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。
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| 6週 |
束一的性質 |
束一的性質を説明できる。
蒸気圧降下や沸点上昇、凝固点降下と浸透圧より溶質の分子量を計算できる。
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| 7週 |
化学反応速度の定義と表現, 反応速度の求め方 |
反応速度の定義を理解し、反応速度の求め方を説明できる。
反応次数について理解し、計算することができる。
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| 8週 |
溶液の性質のまとめ |
前期第1週目〜第6週目までを理解し、計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
1次反応速度式・原子核反応と放射線 |
1次反応における反応速度定数の計算（微分式と積分式が相互に変換）ができ、半減期を求めることができる。
放射線の種類と性質を説明でき、放射性元素の半減期と安定性を説明できる。
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| 10週 |
原子核反応と放射線 |
年代測定の例として、C14による時代考証ができる。
核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。
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| 11週 |
2次反応速度式・反応速度の温度依存性 |
2次反応における反応速度定数の計算（微分式と積分式が相互に変換）ができ、半減期を求めることができる。
反応速度の温度依存性について、アレニウスプロットから説明できる。
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| 12週 |
逐次反応、可逆反応、併発反応速度式 |
逐次反応、可逆反応、併発反応等について理解し、説明できる。
律速段階近似、定常状態近似等を理解し、説明できる。
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| 13週 |
触媒作用 |
触媒の性質などを理解し、活性化エネルギーとの関係を説明できる。
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| 14週 |
遷移状態理論 |
代表的な触媒反応を説明できる。
遷移状態理論（活性錯合体理論）を説明できる。
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| 15週 |
反応速度と熱力学関係, まとめ（テスト返却を含む） |
前期7週目および9週目〜14週目までを理解し、計算ができる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス 粒子の波動性 古典的波動方程式 |
粒子の波動性や古典的波動方程式が理解できる。
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| 2週 |
シュレディンガー方程式と一次元の箱の粒子 |
シュレディンガー方程式と一次元の箱の粒子が理解できる。
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| 3週 |
波動関数の性質（１） |
波動関数の性質について理解できる。
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| 4週 |
波動関数の性質（２） |
波動関数の性質について説明できる。
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| 5週 |
１次元並進運動（１）並進の波動関数 |
並進の波動関数について理解できる。
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| 6週 |
１次元並進運動（２）エネルギーの量子化 |
エネルギーの量子化について理解できる。
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| 7週 |
１次元並進運動（３）共役系の自由電子モデル |
共役系の自由電子モデルについて理解できる。
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| 8週 |
中間試験 （まとめ） |
1次元波動方程式を解くことができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
原子スペクトルと Bohrモデル |
原子スペクトルと Bohrモデルについて理解できる。
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| 10週 |
水素原子 |
水素原子について理解できる。
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| 11週 |
変分法の原理 水素分子イオン |
変分法の原理について理解できる。
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| 12週 |
水素分子イオン |
水素分子イオンについて理解できる。
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| 13週 |
分子軌道と化学結合 |
分子軌道と化学結合について理解できる。
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| 14週 |
LCAO-MO法，ヒュッケル分子軌道計算(1) |
LCAO-MO法について理解できる。
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| 15週 |
ヒュッケル分子軌道計算(2)，まとめ |
ヒュッケル分子軌道計算ができる。
ボーアの水素モデルを説明できる。
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| 16週 |
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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 | 無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 4 | 後6,後7 |
| 物理化学 | 放射線の種類と性質を説明できる。 | 4 | 前9,前15 |
| 放射性元素の半減期と安定性を説明できる。 | 4 | 前9,前15 |
| 年代測定の例として、C14による時代考証ができる。 | 4 | 前10,前15 |
| 核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。 | 4 | 前10,前15 |
| 純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。 | 4 | 前2,前8 |
| 2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前8 |
| 束一的性質を説明できる。 | 4 | 前5,前6,前8 |
| 蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | 前5,前8 |
| 凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | 前6,前8 |
| 相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度(温度、圧力、組成)を計算し、平衡状態を説明できる。 | 4 | 前5,前8 |
| 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7,前9,前10,前11,前14,前15 |
| 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 | 前9,前10,前11,前15 |
| 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 | 前9,前10,前11,前15 |
| 連続反応、可逆反応、併発反応等を理解している。 | 4 | 前12,前13,前15 |
| 律速段階近似、定常状態近似等を理解し、応用できる。 | 4 | 前12,前13,前14,前15 |