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構造無機化学特論

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令和５年度以降入学者 構造無機化学特論
教員名 尾関智二
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
授業形態 対面授業
授業の形態 対面での実施を原則とするが、状況に応じて一部を課題学習・Zoomを使用した同時双方向授業などの遠隔での実施にかえることもある。
授業概要 無機化合物の構造を理解するための重要な概念である結晶の対称性について解説する
授業のねらい・到達目標 結晶の対称性、とりわけ空間群を理解し、それを用いて結晶構造を体系的に説明できるようになる
授業の形式 講義
授業の方法 板書・印刷した資料の配布・プロジェクター等による資料の映写などを併用して講義を進める。
授業計画
1 ガイダンス（授業のテーマや到達目標及び授業の方法について説明する）・分子の対称性（概説）
【事前学習】シラバスを事前に確認するとともに、分子の対称性についての知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】分子の対称性について学習した内容を整理してまとめる （2時間）
2 三次元空間における座標とベクトル
【事前学習】座標、ベクトルおよび行列についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】三次元空間における座標とベクトルについて学習した内容を整理してまとめる （2時間）
3 対称性：対称操作と対称要素
【事前学習】対称性についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】対称操作と対称要素について、その違いを整理してまとめる （2時間）
4 対称操作の行列による表現
【事前学習】行列の演算についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】対称操作の行列による表現について整理してまとめる （2時間）
5 分子の対称性と点群
【事前学習】分子の対称性についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】分子の持つ対称操作が群をなすこと、および点群記号の表す意味について整理してまとめる （2時間）
6 対称性の比較：上位群（Supergroup）と部分群（Subgroup）および群の包含関係
【事前学習】対称性が高い・低いという概念について考えておく （2時間）
【事後学習】上位群・部分群・群の包含関係について整理してまとめる （2時間）
7 結晶の対称性（１）並進対称
【事前学習】結晶とは何かについて調べておく （2時間）
【事後学習】結晶を特徴づけるものについて整理してまとめる （2時間）
8 結晶の対称性（２）結晶中で許される回転対称
【事前学習】回転対称についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】結晶中で許される回転対称の種類が限られることについて整理してまとめる （2時間）
9 結晶の対称性（３）結晶点群
【事前学習】32種類の結晶点群について調べておく （2時間）
【事後学習】結晶点群の種類が限られること、およびそれらの包含関係について整理してまとめる （2時間）
10 結晶の対称性（４）ブラべ格子
【事前学習】ブラべ格子について調べておく （2時間）
【事後学習】それぞれのブラべ格子と結晶点群の関係を整理し、ブラべ格子の種類が限られることについて整理してまとめる （2時間）
11 結晶の対称性（５）らせん軸と映進面
【事前学習】らせん軸と映進面について調べておく （2時間）
【事後学習】らせん軸・映進面と回転軸・鏡面の類似点と相違点を整理してまとめる （2時間）
12 結晶の対称性（６）空間群
【事前学習】空間群について調べておく （2時間）
【事後学習】空間群記号の表す意味について整理してまとめる （2時間）
13 空間群を活用した結晶構造の理解
【事前学習】空間群についてこれまでに学習した知識を再確認しておく （2時間）
【事後学習】空間群における群の包含関係について整理してまとめる （2時間）
14 到達度の確認（授業内テスト）
【事前学習】第１３回までの講義内容を理解し消化しておく （2時間）
【事後学習】理解不足だった部分をノートに抜き出し、再度問題を解いてみる （2時間）
15 講義内容および授業内テストについて振り返り、質疑応答を行う
【事前学習】講義及び授業内テストにおいて理解できなかったことをまとめておく （2時間）
【事後学習】これまでの授業を通して理解したことをまとめる （2時間）
その他
教科書 特に指定しない。
参考書 日本化学会編 『物質の構造III 回折 （第5版 実験化学講座 11）』 丸善 2006年
上記の参考書のほかにもX線構造解析に関する書籍は多数刊行されているため、自分自身で優れた参考書を探してみることも勧めたい。
成績評価の方法及び基準 レポート(30%)、授業内テスト(40%)、授業参画度(30%)
オフィスアワー 授業終了時。Canvas LMSのEメールの機能を用いたメールによる質問も受け付けるが、夜間・週末などは対応に時間がかかることがある。

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