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物理有機化学特論

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令和４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     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
授業形態 対面授業
授業の形態 対面講義（13回）＋ 課題研究型（2回）

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。
Blackboard ID 20234873
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。
授業の形式 講義
授業の方法 通常の対面講義に加え，振り返りや発展的思考のための課題に取り組む課題研究型講義を併用する。課題研究型講義の実施方法は次の通り。
① 振り返り・発展的思考のための課題をBlackBoardで配布する。
② 作成したレポートをBlackBoard経由で提出する。
③ フィードバックは必要に応じてBlackBoardに掲出する。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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】対面授業
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）
【授業形態】課題研究
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）
【授業形態】課題研究
その他
教科書 特に指定しない。
参考書 使用しない
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%)
提出物が不正なもの（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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