【授業の目的】
課題解決能力と研究基礎力の向上を図るため、無機化学分野における基本的な概念や理論への理解を深め、また、その最先端に触れることを目的とする(理学部カリキュラム・ポリシー CP2)。具体的には、無機化学Iで学習した基礎的知識を発展させ、「遷移金属錯体とその反応」について学習します。
【授業の到達目標】
金属錯体の構造と結晶場の関係、遷移金属イオンのd軌道と配位子の軌道の重なりから配子場理論を整理・理解できる。金属錯体の性質・反応について適切に説明できるようになることを到達目標とします。【知識・理解】
【授業概要(キーワード)】
異性体,結晶場,配子場理論,π酸性配位子,キレート効果,トランス効果
【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
B-1.学生同士の話し合いの中で互いの意見に触れる機会がある。:1~25% C-1.自分の意見をまとめて発表する機会がある。:1~25%
【科目の位置付け】
化学の専門的知識を身に付け、その分野の先端的な研究内容を理解・説明できる能力を身に付け(理学部ディプロマ・ポリシー DP7)、また、その専門的知識を自己の中に体系化し、幅広い視野と探究心を身に付けるため 無機化学I~IVと無機化学実験とで相互に連携した総合的な授業の位置付けです。
【SDGs(持続可能な開発目標)】
04.質の高い教育をみんなに 07.エネルギーをみんなにそしてクリーンに 09.産業と技術革新の基盤をつくろう 12.つくる責任つかう責任
【授業計画】
・授業の方法
テキスト等を利用して作成した資料をプロジェクターを使って講義形式で進めます。教員からの一方通行の授業でなく、適宜、学生に向けて、作業や質疑応答を求めることがあります。
・日程
第1回 共有結合と分子軌道の復習 第2回 配位数と構造 第3回 配位子の分類と命名法 第4回 異性現象 第5回 結晶場理論 第6回 結晶場の歪み 第7回 第1~7回の授業に関する到達度試験とまとめ 第8回 一酸化炭素の分子軌道と配位子場理論 第9回 金属と配位子間のπ結合(π供与・π逆供与) 第10回 電子スペクトルと光励起 第11回 金属錯体の溶液内平衡・キレート効果 第12回 配位子の置換反応と速度論 第13回 トランス効果 第14回 電子移動反応 第15回 第8~14回の授業に関する到達度試験とまとめ
【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
テキスト等に線を引くなどして活用すること。プロジェクターによる説明・板書した内容を整理して、その理解に努め、質疑応答にも積極的に参加すること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
適宜、具体的に宿題を提示し自主学習を促しますが、それ以外でも、次回の講義までに、適宜、webclassにアップロードした資料、テキスト・講義ノートを活用して必ず復習をすること。また、テキストや参考書による検索も含めて、予習をしておくことを勧めます。
【成績の評価】
・基準
授業の到達目標で示したように、金属錯体の構造と結晶場の関係、遷移金属イオンのd軌道と配位子の軌道の重なりから配子場理論を整理・理解し、金属錯体の反応性について適切に説明できることを合格の基準とします。
・方法
2回の到達度試験を実施し、それぞれ50点の合計100点で評価します。
【テキスト・参考書】
サブテーマ(1):「基礎無機化学」(3版、無機化学Iで使用したもの)(荻野・飛田・岡崎 著:東京化学同人)。 サブテーマ(2):参考書「基礎無機化学」(荻野・飛田・岡崎 著:東京化学同人)、「生物無機化学-金属元素と生命の関わり-」(増田・福住 編著:三共出版)
【その他】
・学生へのメッセージ
無機化学系の授業(無機化学I~IV)や無機化学実験を含めて、体系的・発展的な理解ができるようになることが重要です。
・オフィス・アワー
栗原:授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」は、栗原研究室(理学部2号館2階205室)において、原則、昼休み(12時~13時)としますが、これに限らず在室している時は随時対応します。
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