到達目標
原子の電子状態、化学結合の基礎を量子論に基づいて解説する。
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(可) | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 分子の構造と化学結合について理解し、正確に説明できる。 | 分子の構造と化学結合について理解し、説明できる。 | 分子の構造と化学結合について理解していない。 |
| 評価項目2 | 量子論について理解して、光電効果やドブロイ波などの具体例を挙げて説明できる。 | 量子論について理解して、説明できる。 | 量子論について理解していない。 |
| 評価項目3 | 光や電子がもつ波動性と粒子性について、具体例を挙げて説明できる。 | 光や電子がもつ波動性と粒子性を説明できる。 | 光や電子がもつ波動性と粒子性を理解していない。 |
| 評価項目4 | 水素原子の波動関数の形や動径分布関数の意味を図を描き、説明できる。 | 水素原子の波動関数の形を説明できる。 | 水素原子の波動関数の形を説明できない。 |
| 評価項目5 | 二原子分子、多原子分子の化学結合とそれらの分子構造、結合特性について説明できる。 | 二原子分子、多原子分子の化学結合を説明できる。 | 二原子分子、多原子分子の化学結合を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-2
説明
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学習・教育到達度目標 B-1
説明
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教育方法等
概要:
現代科学技術の先端領域のいずれにおいても、その基礎の理解や、それに基づく新規物質などの設計・創製は、分子レベルや分子集合体レベルで行われている。本講義では物質を構成する原子や分子の電子状態、分子の構造について、基本的を理解するために、量子論の基礎を学びながら学習する。
授業の進め方・方法:
教科書を中心とした授業形式で行う。適宜、演習問題をとり入れ理解を深める。事後学習として、レポートを課す。
注意点:
高校化学と比べると内容がかなり専門的となる。教科書、配布プリントについて効果的な予習・復習を行うこと。理解が困難な点については積極的に質問すること。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
シラバスの説明
[１]物質の構成 |
・物質が原子からできていることを説明できる。
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| 2週 |
[２]物質量と波の基本的な性質 |
・波の性質について説明できる。
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| 3週 |
[３]光電効果とドブロイ波
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・電子の性質を説明できる。
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| 4週 |
[４]水素原子のスペクトルとボーア模型 |
・ボーア模型を説明できる。
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| 5週 |
[５]シュレーディンガー方程式と波動関数の性質
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・波動関数の性質を説明できる。
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| 6週 |
[６]水素原子の波動関数、動径分布関数と波動関数の形 |
・波動関数の性質を説明できる。
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| 7週 |
[７]組み立て原理と原子の電子配置 |
・電子配置を説明できる。
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| 8週 |
[８]原子の電子配置と周期表・小テスト |
・電子配置を説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
小テストの返却と解説
[９]結合と電子、分子軌道・水素分子イオンの波動関数とエネルギー |
・結合と電子の関係を説明できる。
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| 10週 |
[１０]分子軌道・同核二原子分子の波動関数とエネルギー |
・二原子分子の結合の特徴を説明できる。
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| 11週 |
[１１]二原子分子の電子配置と結合の特徴 |
・二原子分子の結合の特徴を説明できる。
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| 12週 |
[１２]原子軌道と分子軌道の応用、金属と金属結合 |
・金属結合の特徴を説明できる。
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| 13週 |
[１３]原子価結合論と混成軌道 |
・混成軌道について説明できる。
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| 14週 |
[１４]混成軌道と分子構造 |
・混成軌道と分子構造を関連付けて説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
[１５]テスト返却と解説 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 化学(一般) | 化学(一般) | 物質が原子からできていることを説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 小テスト | 課題 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 0 | 0 | 15 | 10 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 75 | 0 | 0 | 15 | 10 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |