計算化学[24C3039]

科目名
Course Title
計算化学[24C3039]
Computational Chemistry
授業言語
Language
Japanese
科目区分・科目種 化学科 クラス 化学科
コンピテンシー ◎創造的思考力,◎問題解決力
カラーコード
単位数 2.0単位 履修年次 23

担当教員 黒木 菜保子
宮ア 充彦
学期 後期
曜日・時限・教室
金曜 1 2 ITルーム3【理2・101】

受講条件・その他注意
本講義では量子化学計算について取り扱います。
物理化学I、もしくは、その他量子化学・量子力学に関連する講義を一つ以上受講していること。

授業の形態
演習

教科書・参考文献
【教科書】
 講義プリントを配布する予定。

【参考書】
「Gaussian プログラムで学ぶ情報化学・計算化学実験」堀憲次・山本豪紀著 丸善株式会社
「すぐできる量子化学計算ビギナーズマニュアル」平尾公彦・武次徹也著 講談社
「第5版実験化学講座12 計算化学」丸善株式会社
 など

ALH区分
ALHを実施しない

評価方法・評価割合
小論文(レポート)=80%,授業への参加態度=20%

主題と目標
分子軌道計算の実習を通じ、量子化学の概念と基礎的な計算技術を学ぶ。量子化学計算がどのように他の化学分野(例えば有機化学・無機化学・生化学など)に役立つのか理解する。パソコンを使った実習形式で講義を実施する。

授業計画
以下の項目について,それぞれ 1-2 回の講義・実習を行う。
(項目は一部変更の可能性もあります。)
□計算化学とは?(シュレディンガー方程式の復習・ソフトウエアの使い方)
□一点エネルギー計算・分子構造最適化(エネルギー評価・回転ポテンシャル)
□励起状態解析(電子遷移・紫外可視吸収スペクトル)
□振動数解析(基準振動・自由度・赤外吸収スペクトル)
□静電ポテンシャル(分子間相互作用)
□化学反応解析(エネルギーダイヤグラム)

時間外学習
本講義では、毎回異なる計算化学のトピックスを取り扱います。それらの理論的背景を確実に理解し、知識を活用できるようにするため、コンピューターを用いた計算化学の演習課題を毎回出題します。この課題レポートを主に成績評価に用います。

学生へのメッセージ
量子化学計算は、量子力学の理論に基づいて分子の電子状態・化学反応・分光学的特性などを解析する、コンピューター上のバーチャル化学実験法です。量子化学の概念を理解し、計算テクニックを定着させるには、その理論的背景の理解が不可欠です。最初の5−10分が重要なので、遅れないようにして下さい。講義では複数回のレポートが科せられます。成績は、「得られたデータを適切に評価・考察し、自らの考えを正確に発信できるかどうか」に重点を置いて評価します。授業時間に集中して実習に取り組み、分からない部分は、積極的に質問すること。電子メールでの質問も受け付けます。

学生の問い合わせ先
kuroki.nahoko@ocha.ac.jp
miyazaki.mitsuhiko@ocha.ac.jp