- 開講元
- 地球惑星科学系
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 月5-6(理学院 地球惑星科学系, 石川台2号館, 318室) 木5-6(理学院 地球惑星科学系, 石川台2号館, 318室)
- クラス
- -
- 科目コード
- EPS.B211
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2023年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2023年10月13日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
太陽系の天体から人間の体まで、我々の身の回りの物質は様々な元素から成り立っている。その最小単位である原子はどのような構造や性質を持つのか。また、異なる元素はそれぞれどのような違った特徴をもつのか。本講義ではこれらの疑問に答えながら、元素の性質が生み出した地球惑星物質の多様性について解説する。更に、そのような地球惑星物質の化学データはどのようにして得ることができるのか、古典的な手法から最新の分析技術まで紹介する。
到達目標
地球惑星科学を学ぶ上で必要となる無機化学ならびに分析化学の基礎知識を習得することを目指す。全ての物質を構成する最小単位である原子の構造とそれに起因する元素の性質を学び、様々な地球惑星物質における元素存在度を理解することを目標とする。また、地球惑星物質の分析法について知識を得ることも目標の一つである。
キーワード
原子 分子 元素の性質 元素存在度 分析化学
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
各回の授業内容をよく読み、配付資料や参考書を用いて予習・復習を行うこと。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 原子の構造 | 元素と原子、原子の質量などを理解する |
| 第2回 | 光の粒子性と波動性 | 黒体放射、光電効果などを理解する |
| 第3回 | 波動方程式 | 水素型原子の波動関数を導く |
| 第4回 | 原子オービタル・多電子原子の電子配置と周期表 | 原子の電子構造と周期表の原理を理解する |
| 第5回 | 原子半径とイオン化エネルギー | 電子配置が原子のサイズに与える影響を理解する |
| 第6回 | 分子の構造と混成軌道 | 原子価結合法と分子軌道法、σ結合、π結合、sp3, sp2, sp混成軌道などを理解する |
| 第7回 | 結晶 | ブラベ格子を理解する |
| 第8回 | 地球化学的元素分類法 | 親石元素、親鉄元素、親同元素、親気元素を理解する |
| 第9回 | 地球における元素の分配 | 鉱物への元素の分配や分配係数を理解する |
| 第10回 | 地球の形成と化学組成 | コア・マントル・地殻の形成と元素の分配を理解する |
| 第11回 | 宇宙における元素の分配 | 宇宙における元素の分配を理解する |
| 第12回 | 惑星の形成と元素組成 | 小惑星・火星・月の形成と化学的特徴を理解する |
| 第13回 | 分光分析法・質量分析法 | 原子吸光法や原子発光法、および質量分析法を理解する |
| 第14回 | イオン交換法を利用した元素の分離 | イオン交換法の原理を元素の分離方法を理解する |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
講義中に資料を配付する
参考書、講義資料等
P.W. Atkins 著 『アトキンス物理化学（上）』（第8版） 東京化学同人
F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus 著 『コットン・ウィルキンソン・ガウス 基礎無機化学』 培風館
佐野有司、高橋嘉夫 著 『地球化学』 共立出版
成績評価の基準及び方法
地球惑星科学を学ぶ上で必要となる無機化学ならびに分析化学の知識を評価する。期末試験（100％）で成績を評価する。
関連する科目
- EPS.B202 ： 熱力学（地惑）
- EPS.A330 ： 宇宙地球化学
- LAS.A101 ： 宇宙地球科学Ａ
- LAS.A102 ： 宇宙地球科学Ｂ
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
履修の条件を設けない
