物質の構造と状態 (M24B)

日本大学理工学部

2021年理工学部シラバス - 物理学科

設置情報

科目名	物質の構造と状態
設置学科	物理学科	学年	1年
担当者	平野　壮哉	履修期	前期
単位	2	曜日時限	火曜4
校舎	船橋	時間割CD	M24B
クラス	2

概要

学修到達目標	物質を対象にした学問が化学であり、急速な進歩とともに多くの新物質が創造されている。高校までで学習した内容から、さらに深い実際の原子や分子像を理解できるようになる。当科目では、この微視的な見方を通して、無機物質や有機化合物に関わるさまざま化学現象の理解も深めることができる。
授業形態及び授業方法	「ハイブリッド型授業」・対面授業とメディア（Zoomによる配信またはCSTポータルⅡを通して配信する動画等）を併用する。・第1回目は全員、対面授業ではなくCSTポータルⅡを通して配信するメディア授業。　第2回目以降は、第1回目にて指示する。・課題（レポート）を課すので、次週の提出を基本とし、提出後に解説する。・プリント（資料）の配布および課題は、全て（対面授業回も含め）ポータルⅡを通して配布・回収する。
履修条件	基礎教育科目・基礎科学分野(化学系)・選択科目対面授業の際の出席状況は、教室設置のカードリーダーによる記録に基づいて評価する（カードの通し忘れ及び学生証忘れについては、一切対応しない。但し、紛失して再発行中であることが証明できる場合には対処するので、申し出ること）。プリント（資料）はポータルを通して配布するので、講義前に確認し、各自ダウンロードして参照すること。

授業計画

第1回	授業の進め方、化学のなりたち、物質とは（単体、化合物、混合物、同素体）、同位体と原子量【事前学習120分】シラバスをよく確認する。高校の化学の教科書を用い、シラバス記載の関連用語に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第2回	原子の構造(1)･･･原子構造解明の過程【事前学習120分】高校「物理基礎」および「物理」教科書の電気・磁気、原子の単元等を再確認しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第3回	原子の構造(2)･･･水素原子のスペクトル（分光）量子論と電子配置(1)･･･波動の性質と粒子の性質（ミクロの世界での運動、リュードベリーの式、ボーアの水素原子モデル）【事前学習120分】高校「物理基礎」および「物理」教科書の電気・磁気、原子の単元等を再確認しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第4回	量子論と電子配置(2)･･･原子軌道、量子数、電子配置【事前学習120分】原子軌道、量子数、構成原理等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第5回	元素の種類、周期性の理解･･･周期表、族の性質、原子半径【事前学習120分】周期律、族、原子半径、イオン半径等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第6回	化学結合(1)･･･化学結合の基礎（ルイスの点電子式、オクテット則とは）、イオン結合とイオン結晶の性質、イオン化エネルギー、電子親和力【事前学習120分】高校「化学基礎」および「化学」教科書の化学結合の単元等を再確認して、イオン化エネルギー、電子親和力等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第7回	化学結合(2)･･･共有結合（点電子式による理解、電気陰性度、量子論による理解）【事前学習120分】高校「化学基礎」および「化学」教科書の化学結合の単元等、高校「物理基礎」および「物理」教科書の波動の位相と干渉を再確認して、分子軌道の形成等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第8回	化学結合(3)･･･分子の極性と形、混成軌道【事前学習120分】混成軌道の形成と原子価殻電子対反発理論、極性と双極子モーメント等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第9回	化学結合(4)･･･配位結合、分子間力（ファン・デル・ワールス力）、水素結合、金属結合【事前学習120分】分子間相互作用、水素結合、自由電子等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第10回	物質の状態変化･･･蒸気圧、沸騰、状態図（相図）の理解【事前学習120分】物質の三態（気・液・固）、状態間の変化、平衡状態、沸点、沸騰、状態図等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第11回	固体･･･結晶と非晶質（無定形）、結晶の種類と構造（基本格子、晶系）【事前学習120分】イオン結晶、共有結合結晶、金属結晶、分子結晶の違い、水および炭素（ダイヤモンド・黒鉛）の結晶構造と性質等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第12回	気体･･･ボイル・シャルルの法則、理想気体の状態方程式、ガス定数、混合気体、実在気体【事前学習120分】気体の圧力と体積、温度と圧力、温度と体積の関係、実在気体の理想気体からのズレ等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第13回	液体１･･･溶解、溶解度（固体・気体）とは、溶液の濃度表示【事前学習120分】溶解における圧力と温度の影響、濃度（質量パーセント濃度、モル濃度）等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第14回	液体２･･･束一的性質（ラウールの法則、沸点上昇と凝固点降下、浸透圧）【事前学習120分】沸点や融点への濃度の影響等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第15回	コロイドの性質、総合およびトピックス補足的な内容や最新の話題について理解する。【事前学習60分】コロイドに関して予習しておくこと。【事後学習180分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。また、これまでに課された課題について再確認し、講義全体の内容のうち特に苦手な箇所を中心として更なる理解を深める。

その他

教科書	小林　憲司　他『化学の世界への招待』三共出版 2019年第2版旧版とはページ数や内容が異なるので、必ずこの第2版を用意して下さい。
参考書	大月　穣『基礎の化学』東京化学同人 2014年第1版 J.マクマリー他著、萩野博他訳『マクマリー一般化学（上）』東京化学同人 2010年第1版 J.マクマリー他著、萩野博他訳『マクマリー一般化学（下）』東京化学同人 2010年第1版
成績評価の方法及び基準	理解度確認テストを実施せず、授業内の課題およびレポートの成績（70%）、課題への取り組み姿勢を含めた平常点（30%）で評価する。
質問への対応	授業終了後あるいはオフィスアワーに対応する。 CSTポータルⅡ「Q&A」機能にて対応する。メールでも対応する。
研究室又は連絡先	船橋校舎8号館821室 hirano.masaya※nihon-u.ac.jp　(※には＠を入れてください．)
オフィスアワー	水曜船橋 15:00 ～ 16:00
学生へのメッセージ	できる限り平易な表現につとめ理解してもらえるように努力しますので、きちんと授業に出席し積極的に学んでいただきたいと思います。

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