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物理化学特論１
| 令和元年度以前入学者 | 物理化学特論１ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 教員名 | 周彪 | ||||
| 単位数 | 2 | 学年 | 4 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 化学科 | ||||
| 学期 | 前期 | 履修区分 | 選択必修 | ||
| 授業の形態 | オンデマンド授業（PowerPointによるスライド資料配信）＋課題研究（Blackboard） |
|---|---|
| 授業概要 | 合成化学、物性化学、構造化学等、化学のあらゆる分野において分子の構造を知ることは重要である。構造解析に必要な結晶学の知識や、回折原理、回折装置、構造解析手法、構造解析実験などX線結晶構造解析の基礎について講義する。 |
| 授業のねらい・到達目標 | 合成化学、物性化学、構造化学に必須の分子の構造、あるいは結晶構造を知るもっとも確実で、直接的な手法であるＸ線解析を行うための基礎知識を取得できる。構造解析実験を行うために必要なコンピューター操作、結晶作成技術などに関する知識も取得できる。 この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。 また，新カリキュラムにおいて，この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP3,4,8及びカリキュラムポリシーCP3,4,8に対応しています。 A-3-4）高度な化学知識と化学的な根拠に基づいて，自然科学に関連する諸現象を論理的・批判的に考察し，他者に説明することができる。 A-4-4）さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的な化学知識に基づいてそれに対する解決策を考え，独自に行動して解決することができる。 A-8-4）自分の実験経験を振り返り，その成果を客観的にまとめ，他社の評価や批判を受け，今後に活かすことができる。 |
| 授業の方法 | 結晶構造解析に必要な結晶学的な知識や、実験法について演習や実験を交えて解説する。 |
| 履修条件 | なし |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
分子の対称と対象操作、点群
【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おく。 （2時間） 【事後学習】第1回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 2 |
分子の対称と点群の演習
【事前学習】第1回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第2回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 3 |
結晶の対称（１） 結晶格子と格子点、対称要素、演習
【事前学習】第2回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第3回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 4 |
結晶の対称（2） 結晶の点群，７つの晶系，演習
【事前学習】第3回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第4回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 5 |
結晶の対称（3） 空間格子、ラセン軸と映進面
【事前学習】第4回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第5回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 6 |
結晶の対称（4） 空間群、演習
【事前学習】第5回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第6回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 7 |
X線の発生と性質，一個の電子による散乱
【事前学習】第6回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第7回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 8 |
原子による散乱、単位胞からの散乱，結晶からの散乱、実格子と逆格子
【事前学習】第7回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第8回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 9 |
回折の条件（ラウエの条件、ブラッグの条件）
【事前学習】第8回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第9回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 10 |
原子散乱因子と構造因子，温度因子、消滅則
【事前学習】第9回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第10回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 11 |
フーリエ変換と電子密度
【事前学習】第10回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第11回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 12 |
X線構造解析実験、データ収集とデータ処理
【事前学習】第11回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第12回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 13 |
原子座標の決定と精密化、結晶構造解析の応用
【事前学習】第12回の内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】第13回学修した内容を整理すること。 （2時間） |
| 14 |
理解度の確認、まとめと小テスト（課題研究）
【事前学習】全体の講義内容を復習すること。 （2時間） 【事後学習】期末テストを見直すこと。 （2時間） |
| 15 |
総括、試験の解説と補足、X線構造解析の実習（課題研究）
【事前学習】これまでの学習内容を振り返ること。 （2時間） 【事後学習】これまでの学習内容を理解し、自分なりにまとめること。 （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | なし |
| 参考書 | 大橋祐二 『X線結晶構造解析』 裳華房 2018年 第4版 William Clegg 著 大場 茂 訳 『X線結晶学入門』 化学同人 2017年 第1版 |
| 成績評価の方法及び基準 | 試験(60%)、授業参画度:出席状況、授業内で質疑に対する応答の内容、発言の積極性など(40%) 授業内演習を行う。期末試験を行う。積極的な授業参画が重要である。 |
| オフィスアワー | 随時、アポイントメントをとること。 |
| 備考 | 結晶学の知識は、これまで勉強してこなかったと思われる。したがって参考書によりさらに理解を深めることが望ましい。 |