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物理有機化学特論

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令和2年度以降入学者 物理有機化学特論
教員名 岩堀史靖
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 相関理化学専攻
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 同時双方向型講義(13回)+ 課題研究型(2回)
BlackBoard ID:20214125

初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。
受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。
授業概要 機能性物質のうち、特に有機ラジカルを理解するための知識を講義する。
授業のねらい・到達目標 分子性化合物の重要な諸物性を理解できるようになる。
閉殻電子構造、開殻電子構造をもつ分子について説明できるようになる。
授業の方法 授業の形式:【講義】

【同時双方向型講義の実施手順】
① 開講時間にzoomによる同時双方向型講義を行う。zoom接続に必要なURLなどはBlackboardに掲示する。
【課題研究授業の実施手順】
① 講義の振り返りや発展的思考のための課題をBlackBoardで配布するので各自で取り組む。課題配布の日時は講義中に伝える。
② 作成したレポートをBlackBoard経由で提出する。締め切り日時は配布時に指定する。
③ フィードバックは必要に応じてBlackBoardに掲出するので随時確認して対応する。受講生からの再質問は教育用メールで受け付ける。

本授業の事前・事後学習は,各2時間の学習を目安とします。
授業計画
1 スタートアップ:オンライン受講環境が整っていることを確認し,講義のテーマ・目的を理解できる。
【事前学習】シラバスを良く読み,授業全体の流れを理解してくること。BlackBoardなどの環境整備をしておくこと。 (2時間)
【事後学習】第2回以降の授業に備え,化学に関連する書籍にあたる。 (2時間)
2 閉殻電子系と開殻電子系について
【事前学習】開殻電子系をもつ分子を調べておく。 (2時間)
【事後学習】著名な有機ラジカル分子についてノートにまとめる。 (2時間)
3 開殻電子系の分子軌道について(1)
【事前学習】分子軌道について予習しておく。 (2時間)
【事後学習】ヒュッケル法について整理しておく。 (2時間)
4 開殻電子系の分子軌道について(2)
【事前学習】化学反応の立体化学について予習しておく。 (2時間)
【事後学習】軌道の対称性と反応の立体化学の関係について整理しておく (2時間)
5 開殻電子系の分子軌道について(3)
【事前学習】電子の共鳴について予習しておく。 (2時間)
【事後学習】非局在化エネルギーについて整理しておく。 (2時間)
6 電子スピンについて(1):古典的な表記からの変換
【事前学習】電子スピンの発見に至る実験について予習しておく。 (2時間)
【事後学習】演算子表記について整理しておく。 (2時間)
7 電子スピンについて(2):演算子の交換
【事前学習】固有値とは何か予習しておく。 (2時間)
【事後学習】可換と不可換の関係にある演算子について整理しておく。 (2時間)
8 電子スピンについて(3):角運動量演算子
【事前学習】NMRやESRの原理を古典的に(スピンの歳差運動として)説明できるようにしておく。 (2時間)
【事後学習】昇降演算子について整理しておく。 (2時間)
9 電子スピンについて(4):電子スピンの場合
【事前学習】スピン磁気量子数について予習しておく。 (2時間)
【事後学習】αスピン、βスピンなどの用語について整理しておく。 (2時間)
10 簡単なラジカルの分子軌道について(1):ヒュッケル計算
【事前学習】有機ラジカルとは何のことか予習しておく。 (2時間)
【事後学習】簡単な開殻電子系の分子軌道について整理しておく。 (2時間)
11 簡単なラジカルの分子軌道について(2):スピン分極
【事前学習】スピンの分布とはどういうことか予習しておく。 (2時間)
【事後学習】Ovchinnikov則について整理しておく。 (2時間)
12 ラジカルのスピン状態の予測(1):分子構造に基づいた考え方
【事前学習】ケクレ分子、非ケクレ分子とは何のことか予習しておく。 (2時間)
【事後学習】Longuet-Higgins則について整理しておく。 (2時間)
13 ラジカルのスピン状態の予測(2):電子構造に基づいた考え方
【事前学習】ビラジカルにはどのようなものがあるか予習しておく。 (2時間)
【事後学習】BordenとDavidsonの方法について整理しておく。 (2時間)
14 これまでの講義内容を課題研究で振り返り、レポートを作成して提出する。レポートに対するフィードバックを読んで理解を深める (課題研究型)
【事前学習】第13回までの講義内容を整理し、疑問点や理解不足と思われる点をまとめておく。 (1時間)
【事後学習】演習問題で理解不足だった部分をノートに抜き出し、再度問題を解く。 (3時間)
15 前期の講義内容を課題研究で総合的に振り返り、レポートを作成して提出する。レポートに対するフィードバックを読んで理解を深める (課題研究型)
【事前学習】第14回までの講義内容を理解し消化しておく。 (1時間)
【事後学習】演習問題で理解不足だった部分をノートに抜き出し、再度問題を解く。 (3時間)
その他
教科書 特に指定しない。
成績評価の方法及び基準 レポート:課題研究型授業(第14, 15回講義)でレポートを課す。その内容の充実度,秀逸性で評価する。(100%)
不正なレポート(丸写し,盗用,コピペ etc.)であると判断された場合は単位が出ない。
オフィスアワー BlackBoardからメールで随時。

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