学生が持つ物質の構造や化学反応など物理化学の基本的な知識を踏まえた上で，物質とエネルギーの変化を司る原理としての化学熱力学を概説する．

熱力学第1法則，第2法則，第3法則を理解し，説明出来るようになる．エネルギーとはなにか、熱とはなにかについて説明出来るようになる．

以下の項目について、講義を行う。
熱力学第一法則
　１．仕事，熱，エネルギー
　２．内部エネルギー
　３．エンタルピー
　４．断熱変化
　５．標準エンタルピー変化
　６．反応エンタルピーの温度依存性
　７．完全微分と不完全微分
　８．内部エネルギーの変化
　９．ジュール−トムソン効果
熱力学第二，第三法則
　10．第二法則とエントロピー
　11．熱力学第三法則
　12．ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー
　13．第一法則と第二法則の結合
　14．総合演習
　＜期末試験＞
　15.フィードバック

特になし

定期試験の結果および，授業中の小テストの結果より評価する．
詳細は第１回の講義で説明する．

教科書を予め読むことを勧める．また，前の週の小テストに間違いがあった場合は，再度問題を解いて間違いを修正しておくこと．

関数電卓は毎回の授業で使用するほか，期末試験では必ず必要になるので，事前に用意してください．
なお，スマホの関数電卓は期末試験では使用不可ですが，試験以外の講義では使用可能です．

Chemistry as the central science provides a framework for understanding the world around us. It is the study of matter and the changes that matter undergoes. This course intends to introduce the first- and second-year students on the fundamental understanding of the classification, states and properties of matter, and the process, equilibrium, and energy of chemical reaction. The general concepts, laws and principles of chemistry will be introduced, and the application of the knowledge in solving practical problem will also be trained.

Students are expected to learn the basic concepts, laws and principles of chemistry, and understand the general physical and chemical properties of matters. Moreover, they will learn various applications of materials and chemical reactions in real world.

The number of lectures is shown in【】.
1.Introduction and orientation of Chemistry【1】
Basic concepts of chemistry; description and classification of matter.

2.Properties and behavior of gas【2】
Elements and compounds; pressure, gas laws (temperature, volume, and amount); ideal gas and real gas.

3.Liquid and solution【2】
Intermolecular forces; changes of state; properties of liquid and solution.

4.Solids and modern materials【3】
Solid structures; energy band; semiconductors and superconductors; chemical periodicity; chemical bond.

5.Chemical reaction【2】
Reaction types; chemical thermodynamics (energy, work, and heat); reaction direction and degree (free energy).

6.Chemical equilibrium【3】
Reaction rate; chemical kinetics; reaction mechanisms; equilibrium constant and shift; acid-bases equilibrium.

7.Material synthesis and characterization【1】
Solid state synthesis; measurement and characterization techniques.

8.Feedback【1】

特になし

Attendance and class participation [70%], Short reports [30%]

Students are required to read assigned materials before the class. Preparation before class helps to follow and understand well. Short reports writing after class would take your around 1 hour.

Thermodynamics is an important foundation of physics, but its intuitive understanding is not straightforward. A microscopic viewpoint is useful for an essential understanding of thermal phenomena, and this knowledge is indispensable for various advanced technologies, including nano and biotechnology. This course will cover the fundamentals of classical (non-quantum) statistical thermodynamics and provide a deep understanding and practical application of entropy and free energy, which are difficult to understand only from a macroscopic viewpoint.

To understand the relationship between the macroscopic properties (entropy and free energies) and the probability distribution of microscopic states, and to be able to formulate molecular-level microscopic models for classical (non-quantum) systems, such as ideal gas, utilizing the concept of statistical ensembles.

1. Introduction: Foundations

2. Review of structure and properties of individual atoms and molecules

3. Review of classical thermodynamics (I)
・ Definition of concepts; Zeroth and First law of thermodynamics

4. Review of classical thermodynamics (II)
・Second and third laws of thermodynamics

5. Basic statistical notations
・Definition of statistical and probability concepts

6. Fundamental of statistical mechanics

7.The most probable distribution and the population of states (The Boltzmann distribution)

8. Molecular partition functions

9. How to obtain the mean molecular energy from molecular partition functions

10. How to use molecular information to calculate the total energy of a system

11. Derived thermodynamic function using statistical mechanics I

12. Derived thermodynamic function using statistical mechanics II

13. Derived thermodynamic function using statistical mechanics III

14. Derived thermodynamic function using statistical mechanics IV

＜Examination＞

15. Feedback

Basic Physical Chemistry (thermodynamics)-E2 (or基礎物理化学(熱力学))

The grade will be evaluated as follows: final exam (70%) and assignments (30%).

Students should consult additional study sources (books, internet).
Assignments will be assigned during the class. Submission of assignments outside the designated time and date will not be accepted.
The assignments must be submitted on PandA as PDF files by the due date. No late assignments will be accepted.

To be announced.

物質を実際に手に取り，その性質や反応を自分の目で観察することは，物質を扱う学問である化学を学習するうえで欠くことのできない作業である．目に見えない原子・分子の世界に対する洞察力を養うことが本実験の主要な目的である．また，化学実験についての器具操作法と実験手法を習得すると同時に，実験の安全と環境保全の基本を学ぶことをあわせて目的とする．

・実験の目的と各操作の関連について理解する．
・実験の進め方を理解し，実際の操作が正しくできるようにする．
・実験実習をこなし，レポートを作成するアカデミックスキルを養う．

下記のテーマについて実験を行う．

１．実験内容のガイダンス，実験ノートとレポートの書き方および試薬や器具の取り扱いなどの安全に関する講義 【全２回】

２．無機定性分析実験　【全４回】
　(1) Fe3+, Al3+の基本反応
　(2) Ag+, Pb2+の基本反応・Cu2+, Bi3+の基本反応
　(3) Ni2+, Co2+, Mn2+, Zn2+の基本反応
　(4) 未知試料の分析

３．容量分析実験　【全４回】
　(1) キレート滴定
　(2) ヨードメトリー
　(3) 酸化反応速度の測定
　(4) 活性炭によるシュウ酸の吸着

４．有機化学実験　【全４回】
　(1) 有機定性分析
　(2) 色素と蛍光
　(3) 4-メトキシアニリンのアセチル化
　(4) ニトロ化および加水分解

５．フィードバック【１回】　
　　フィードバックの方法は別途連絡します。

高等学校等において化学実験の経験がなくても履修可能である．

「出席と参加状況（配点の割合：約50％）」と「レポートと実験態度（配点の割合：約50％）」によって評価する．無機定性分析実験，容量分析実験，有機化学実験の３分野のうち，いずれか１つでも分野のレポート点の合計が0点の場合，不合格（0点）とする．

実習を行うに当たっては，事前に必ず教科書を読んで，予習しておくこと．実験ノートを用意し，実習の進め方をまとめておくとよい．実習後は結果をまとめて考察し，期限までにレポートを必ず提出すること．

本実験は理系学部の専門授業の基礎となる実験授業であり，化学関係の全学共通科目講義授業とあわせて履修することが望ましい．
【注意事項】
○履修申込およびガイダンスの案内は４月はじめにKULASISに掲示するので必ず確認すること．
○初回のガイダンスに必ず出席すること．履修にはKULASIS時間割への登録とガイダンス出席が必要である．
○履修希望者多数の場合は抽選を行う．
○履修登録確定後に，教科書および保護メガネを購入すること．また万一に備え，教育推進・学生支援部で取り扱っている「学生教育研究災害傷害保険」に加入しておくこと．

すべての分子は原子と原子がつながって構成されている。では原子同士はどうして結合し、多様な分子を形成するのであろうか？分子は化学構造の違いによりどうして異なる性質（物理的、化学的もしくは生物学的）を示すのだろうか？分子の多様な反応性（結合の生成や切断）は、何に起因するのだろうか？これらの疑問に答える学問が有機化学である。
本講義では、有機化学の講義と問題演習を通し、分子の構造と性質および反応性に関する基本概念・知識を習得することを目的とする。また、本授業では医薬品化学や生命化学に関連したトピックも時折紹介し、マクロな生命現象にも有機化学が深く関わっていることについて紹介する。

有機化学の基礎は整然と体系化されており、決して暗記の学問ではない。すなわち、有機反応は自然節理に基づいて進行するものであるため、基本原理や法則を理解することが重要である。
有機化学の基礎を習得すれば、複雑な現象も自己で考えることができるようになり、サイエンスとしての広がりや奥の深さを堪能することができるようになるだろう。誰でも全く新しい化合物や反応の創造者となり得る魅力的な学問である。ぜひとも前向きな態度で受講していただきたい。

・有機電子論的および軌道論的観点から有機化合物の基本的性質を理解する。
・有機化合物の命名の基礎について理解し、化合物名と分子構造を関連づけられる。
・有機分子の三次元構造を理解し、安定構造を説明できる。
・アルカンやシクロアルカン、アルケンの基本的な性質を理解できる。
・有機反応における電子の動きを矢印で説明できる。

１．オリエンテーション：身の回りの有機化学
　　（１章）有機分子の構造と結合：イオン結合と共有結合、Lewis構造式
２．（１章）有機分子の三次元構造：原子軌道と分子軌道、混成軌道
３．（２章）分子の極性：電気陰性度、共鳴効果、誘起効果
　　（２章）酸と塩基１：ブレンステッド酸・塩基、ルイス酸・塩基
４．（２章）酸と塩基２：酸・塩基の強さ
５．（３章）アルカン１：様々な官能基
６．（３章）アルカン２：立体配座
　　（４章）シクロアルカン１：命名法、シスートランス異性、環ひずみ、立体配座
７．中間演習
８．（４章）シクロアルカン２：環反転
９．（５章）立体化学：キラリティー、エナンチオマー、ジアステレオマー
１０．（６章）有機反応の概観：反応機構の書き方
１１．（６章）有機反応の記述：エネルギー図、反応速度、遷移状態、中間体
１２．（７章）アルケンとアルキン：命名法、安定性
１３．（７章）アルケンの反応：求電子付加反応
１４．総合学習と復習
１５．期末試験
１６．フィードバック

履修者の理解度を意識しながら授業の進度を調整することがあるため、上記授業計画と若干のずれが生じることがある。

本講義は薬学部のクラス指定授業である。他学部生の履修も可能であるが、基礎有機化学II（大野浩章教授）と連携して講義を行うので、連続した履修が望ましい。

定期試験(80%)及び平常点20%（授業への参加状況10%、課題10%）により評価する。

予習：授業時の理解を深めるため、あらかじめ教科書の指定された範囲を通読することを薦める。
復習：教科書にある練習問題や章末問題を解いて自分の理解度を確かめる。全く分からなかった問題があった場合は、教科書や授業時に記録したノート、講義の録画を活用して復習する。

質問や要望については対面（薬学部本館A404）、メール、Slackなどによって受け付ける（具体的な方法は随時連絡する）。

We learn about the structure, properties and reactions of matters for the base of physical chemistry. Contents are covered by following fields of the structure and properties of the atom and molecules, quantum chemistry, thermodynamics, and chemical reactions. Aim of this course is the understanding of these concepts.

The aim of this class is to understand the basic principles of physical chemistry for beginners.

1. Basics and units of chemistry
2. Structure and property of the atom: Bohr's atomic model
3. Structure and property of the atom: Electronic waviness and orbit function
4. Structure and property of the atom: Electron configuration and periodic table
5. Structure and property of the atom: Ionization energy and electron affinity
6. Molecules: Covalent bonds (s and p-bonds), hybrid orbitals
7. Molecules: Coordinate bond
8. Molecules: Ionic bonds, van der Waals force, and hydrogen bond
9. Thermodynamics: 1st & 2nd law of thermodynamics and phase diagram
10. Chemical equilibrium: Equilibrium constant and Le Chatelier's principle
11. Chemical equilibrium: A rate equation and reaction mechanism
12. Oxidation and reduction: Oxidation state and battery
13. Acid and base: Definition and dissociation equilibrium
14. Acid and base: Neutralization titration, hydrolysis, and buffer solution
15. Assignment which is considered as a term examination
16. Feedback

特になし

Results will be evaluated by the submission of homework written in English (30%), attendance and discipline (20%), and assignment which is considered as a term examination (50%).

I recommend that the students should review the points to be learned.
The students, who have not studied high-school physics, can take this lecture, it is desired
that they should make up for the knowledge lacked by self-study and inquiry to the teacher after
lectures or in office hour.

Office hours are set at 15:00-17:00 in every Friday.

The purpose of this laboratory class is to practice the basic identification and synthesis of chemical compounds as well as to learn the underlying principles involved.

Students will gain understanding in basic chemical concepts by actual hands-on work performing fundamental analysis of chemical compounds.

Registration information: https://www.z.k.kyoto-u.ac.jp/zenkyo/guidance

1. General Guidance [2 times]
The aims and contents of the experiments, how to make laboratory notes and reports, and how to use experimental instruments, labware and reagents safely.

2. Qualitative Inorganic Analysis Experiments [4 times]
(1) Basic Reactions of Fe3+ and Al3+ (3rd Analytical Group).
(2) Basic Reactions of Ag+, Pb+, Cu2+ and Bi3+ (1st and 2nd Analytical Groups).
(3) Basic Reactions of Ni2+, Co2+, Mn2+ and Zn2+ (4th Analytical Group).
(4) Analysis of an Unknown Sample Containing Some Cations.

3. Volumetric Analysis Experiments [4 times]
(1) Chelatometric Titration: Quantitative Determinations of Ca2+ and Mg2+ in tap water.
(2) Iodometry: Quantitative Determination of NaClO in Bleach.
(3) Oxidation Reaction Rate: Measurement of a Pseudo-first-order Reaction Rate Constant.
(4) Adsorption of Oxalic Acid by Activated Carbon.

4. Experiments in Organic Chemistry [4 times]
(1) Qualitative Analysis of Organic Compounds.
(2) Structure and Property of Organic Compounds: Azo Dyes and Fluorescent Dyes.
(3) Organic Synthesis I: Acetylation of 4-Methoxyaniline.
(4) Organic Synthesis II: Nitration and Hydrolysis.

5. Feedback [1 time]

特になし

Grades will be based on submitted reports and performance during of a total of 12 hands-on chemical experiments.

Preparation for each experiment should be done in advance. Understand the principles involved, and summarize these beforehand in the experimental notes regarding the reagents, equipment, and procedures and methods to be used.

・For the registration of the class, please see *1 below.
・Detailed information of the registration will be given at the homepage “KULASIS” in the beginning of April.
・Attend the first class, the course guidance will be given there.
・When you decide to take the class, you must have your own safety glasses as well as obtain the insurance for study and research “学生教育研究災害傷害保険”. (Safety glasses can be purchased at the COOP Shop “生協” and the insurance “学生教育研究災害傷害保険” is processed at the Education Promotion and Student Support Department Desk ”教育推進・学生支援部”. )

*1
Students must apply for the course before registration if they intend to register for experiment or exercise class of Natural Sciences Group. Please register for the class if you are permitted to participate.
・Application period:
Before the guidance of the first class
・Posted:
Details will be posted on “Notification” (Academic affairs information on liberal arts and sciences) in KULASIS in early April.
・Application method:
This will be explained in the “Notification” on KULASIS
・Selection method:
If the number of students who wish to take the class exceeds the course limit, a lottery will be held. The results will be announced after the guidance session.

・Notice: Unlike the other class designated courses, students can register the “Fundamental Chemical Experiments” course even if it is not the day/period of their class designated course. However, this shall not apply in the case when the class is oversubscribed.

　熱力学は、蒸気機関の効率を研究することなどにより19世紀頃から大きく発展した。粒子数がアボガドロ数程度以上となる集合体全体の変化について、その起こりやすさや進む方向を、対象とする「系」と「外界」との間のエネルギーの出入りおよびエントロピーの増減によって説明する、現代の科学・技術の根幹をなす学術領域である。
　本講義は、温度・圧力などの外部の条件によって、物質の巨視的な状態や性質がどのように変わるか、また、存在状態の異なる複数の領域（相）間の平衡条件、組成の関数としての混合物・溶液の性質などを学ぶ。特に、これらの現象を統一的に記述することのできる、熱力学関数を理解することを目標とする。また、自然における自発的な変化の起源であるエントロピーについて学び、純物質や混合系の状態変化を、熱力学的パラメータを使って記述する道筋の理解を深める。

１．理想気体と実在気体の概念を理解し、実在気体に特有の性質についてその分子論的起源を説明できるようになる。
２．熱力学第一法則について、熱と仕事の関係を記述する諸法則を理解し、両者のエネルギーとしての差異を説明できるようになる。
３．熱力学第二法則について、混合や化学反応の自発的な方向を決める重要な変数としてのエントロピーの定義を理解し、特定の過程におけるその変化量を計算できるようになる。
４．熱力学変数や組成の関数として、相平衡がどのように影響を受けるかを理解し、ギブズエネルギーの増減によってその挙動を説明できるようになる。
５．化学反応や電子のやりとりに関わるギブズエネルギーの役割を理解し、化学平衡に及ぼす熱力学変数の影響を正しく記述できるようになる。

下記の課題について、フィードバックを含め全１５回で、１課題あたり標準２週の授業をする予定である。

１．気体の性質
　　 理想気体、実在気体、状態方程式など
２．熱力学第一法則
　　 仕事と熱、内部エネルギーと温度など
３．熱力学第一法則の応用
　　 エンタルピー、熱容量、断熱過程など
４．熱力学第二、第三法則
　　 エントロピー、カルノーサイクルなど
５．純物質の相平衡
　　 ギブズエネルギー、クラペイロンの式など
６．混合物の性質
　　 化学ポテンシャル、溶液の性質など
７．化学平衡の原理
　　 反応ギブズエネルギー、ルシャトリエの原理など

前期（熱力学）・後期（量子論）の連続履修を推奨する

定期試験（約８０％）と、その他の小テスト等（約２０％）により、評価を行う。その他、授業への参加状況を考慮に加える場合もあり得る。

各単元について、どのような概念を学習するか予習しておくことが望ましい。復習は参考書中の例題や問題などについて、時間を取って理解することが望ましい。

熱力学の基礎を学習する．完全気体の性質，分子運動論，実在気体のモデルと状態方程式から始まり，内部エネルギーの概念から第一法則，エンタルピーと熱化学を習得する．エントロピーの概念と第二，第三法則を理解した後，純物質の物理的変態，相転移，Gibbsの相律，相図における相境界，相転移の分類を学ぶ．
混合物の熱力学，化学ポテンシャルを理解して，溶液の性質，2成分系の相図の読み方，熱力学的意味を習得する．また活量，理想希薄溶液，正則溶液について学習し，Debye-Hückel理論，化学平衡と平衡定数，電気化学と標準電極電位についても理解を進める．

熱力学の基礎を体系的に習得でき，化学的現象を論理的に解釈・理解できるようになる．

(授業計画と内容)

以下の項目等についてフィードバックを含め，全15回で授業を進める予定である．
1．完全気体の性質，分子運動論モデル
2．実在気体とその状態方程式
3．熱力学第一法則，熱化学，エンタルピー
4．第二法則と第三法則，エントロピー
5．自由エネルギーとMaxwellの関係式
6．純物質の物理的変態，相転移，Gibbsの相律
7．相図における相境界，相転移の分類
8．混合物の熱力学，化学ポテンシャル
9．溶液の性質，束一的性質
10．二成分系の相図
11．活量，理想希薄溶液，正則溶液
12．Debye-Hückel理論
13．化学平衡と平衡定数
14．電気化学と標準電極電位

後半（量子論）との連続した履修を推奨する．

定期試験(80%)及び数回の小テスト(20%)により評価する。

BookRollに講義資料を掲載する．教科書と併せた復習を推奨する．

不明な点，疑問点があれば，
tanabe.setsuhisa.4v@kyoto-u.ac.jp
にいつでもメールして下さい。
人間・環境学研究科棟515号室が居室ですので，メールでアポイントを取ってから来て下さい．

熱力学を中心とした物理化学の基礎を講義する．気体・液体・固体といった物質の状態とその変化を支配する法則ならびに反応速度論についても理解することを目的とする．

・熱力学の基礎を体系的に習得する
・エネルギーとはなにか、熱とはなにかを理解し，説明できるようになる
・気体、固体、液体及び溶液の諸性質の原理を理解し，説明できるようになる
・化学平衡論と速度論の概要を理解し，説明できるようになる

次の項目について講義する

1.　序論，気体の性質
2.　熱力学（1）基本的な概念
3.　熱力学（2）熱化学
4.　熱力学（3）状態関数と完全微分
5.　熱力学（4）エントロピー
6.　熱力学（5）ギブズエネルギー
7.　純物質の物理的な変態
8.　単純な混合物（1）熱力学的記述，溶液の性質
9.　単純な混合物（2）相図
10. 単純な混合物（3）相図，活量
11. 化学平衡
12. 化学反応速度論（1）
13. 化学反応速度論（2）
14. 総論
15. 期末試験
16．フィードバック（フィードバック方法は別途連絡します）

高校での物理，化学と理系数学を履修していることが望ましい．後期の基礎物理化学（量子論）との連続した履修を推奨する．

平常点評価（クイズ，宿題など，20点)と定期試験の結果(80点)により評価する．

授業の前に教科書を一読すること．
授業の後に，例題，演習問題等を解き，理解につとめること．

理科系学生(理学部1回生のクラス指定授業)を対象として、有機化合物の構造と反応について解説し、有機化学の基礎の習得を目的とする。化学という分野の大きな特徴は、望みの分子を自在に創造できるところにある。自らデザインした分子構造をさまざまな化学反応を組み合わせて合成し、最先端の医薬から革新的な機能物質まで実際に手に入れることができる。こうして設計から合成、その応用まで全て実現できるのは、基礎的な化学の理解からの積み上げがあってこそである。本講義では、有機化学反応を自在に使いこなす上で必須の知識である「有機分子の構造的な成り立ち」を理解し、有機合成における「反応機構」の考え方の基礎を習得することで、後期の基礎有機化学IIにつなげる。有機化学の魅力を伝えるため、最新の研究現場における実践的な事例を取り上げつつ講義を進める。

有機化合物の電子構造を理解し、化学反応を考える上で最も基礎的な事項を身につけて、有機化学の面白さを深く知るための準備をする。

第1回 有機化合物の構造と化学結合
第2回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第3回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第4回 有機化合物の立体化学
第5回 構造異性体
第6回 その他の異性体
第7回 有機化学における熱力学の基礎1
第8回 有機化学における熱力学の基礎2
第9回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測
第10回 酸化と還元
第11回 有機化学反応の種類
第12回 有機化学反応の反応機構
第13回 カルボニル基の化学1
第14回 カルボニル基の化学2
《期末試験》
第15回 フィードバック【1週】(方法は別途連絡します)

この科目を履修した理学部学生は、後期・月曜・5限に開講される基礎有機化学II（松永 茂樹）の講義を履修することを推奨する。

定期試験の結果に基づき評価する。試験範囲は講義全体の内容についての理解を問うものになる。

おおよそ教科書に基づいて、講義を進行する予定である。
教科書を読んで予習しておくこと。

授業後に小テストを課し、次回授業の最初に解説を行う。オフィス・アワーは特に定めないが、講義時間外に直接話をしたい学生は、メール（shimokawa@kuchem.kyoto-u.ac.jp）で事前に連絡を取ること。

　理科系学生（理学部１回生のクラス指定授業）を対象として、有機化合物の構造と反応について解説し、有機化学の基礎の習得を目的とする。
　化学という分野の大きな特徴は、望みの分子を自在に創造できるところにある。自らデザインした分子構造をさまざまな化学反応を組み合わせて合成し、最先端の医薬から革新的な機能物質まで実際に手に入れることができる。こうして設計から合成、その応用まで全て実現できるのは、基礎的な化学の理解からの積み上げがあってこそである。
　本講義では、有機化学反応を自在に使いこなす上で必須の知識である「有機分子の構造的な成り立ち」を理解し、有機合成における「反応機構」の考え方の基礎を習得することで、後期の基礎有機化学IIにつなげる。有機化学の魅力を伝えるため、最近の社会における事例を取り上げつつ講義を進める。
　

有機化合物の電子構造を理解し、化学反応を考える上で最も基礎的な事項を身につけて、有機化学の面白さを深く知るための準備をする。

基本的に教科書に基づいて、反応機構を解説しつつ講義を進める。
なお、講義の進行度合いに応じて時間配分を変えることがある。

第1回 有機化合物の構造と化学結合
第2回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第3回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第4回 有機化合物の立体化学
第5回 立体異性体・構造異性体
第6回 立体異性体（エナンチオマー・ジアステレオマー）
第7回 その他の異性体
第8回 有機化学における熱力学の基礎1
第9回 有機化学における熱力学の基礎2
第10回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測1
第11回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測2
第12回 酸化と還元
第13回 有機化学反応の種類
第14回 有機化合物のスペクトル解析
《期末試験》
第15回 フィードバック【1週】(方法は別途連絡します)

この科目を履修した理学部学生は、後期・月曜・5限に開講される 基礎有機化学II の講義を履修することを推奨する。

定期試験の結果に基づき評価する。試験範囲は講義全体の内容についての理解を問うものになる。
各回の課題の提出状況を考慮することもある。

おおよそ教科書に基づいて、講義を進行する予定である。

毎回の講義後にPandAより課題を課し、次回講義の最初に解説を行う。オフィス・アワーは特に定めないが、講義時間外に直接話をしたい学生は、メール（mamada@kuchem.kyoto-u.ac.jp）で事前に連絡を取ること。

化学は自然現象を物質を用いて理解する学問である。その中で有機化学は分子という形ある物質を対象とし、生命活動の理解や生活における医薬品、素材開発に必要不可欠な学問であり、文系・理系を問わず学ぶべき分野である。
本講義では、特に演習問題の解答・解説を通して、有機化学における基本的な原理、特に分子の構造と性質についての知識を身につけることを目的とする。
講義では、基礎的な有機化学の知識を復習する講義を行うとともに、演習問題の学生による解説、それに対する教員を交えた議論を柱とする双方向型講義を実践することで、有機化学という学問への興味と知識を深める。

・有機化学の基本的な事項（原子軌道、結合、構造）について理解する。
・学習した事項を上手く説明できる技術の習得。

有機化合物の分子構造と立体化学および反応の種類の基本的概念について習得するために、演習形式で下記の事項について学習する。
それぞれの単元を2週〜4週にかけて学習する。前半は演習問題を交えた講義、後半はマクマリー有機化学の章末問題をpick upしたもの＋追加問題の解答・解説を参加学生に解説してもらい、議論をすることによって理解を深める。
また、最新の有機化学の研究の紹介や、研究現場における有機化合物の感触を五感を使った手法を用いて体験する。
以下の項目について全15回で授業を行う。

１．有機化学とか何か？（２週）
２．有機化合物の原子軌道と分子軌道 （２週）
３．有機化合物の構造と結合、命名法 （２週）
４．飽和炭化水素の分子構造（２週）
５．有機分子のキラリテイー（２〜４週）
６．有機反応の種類とエネルギー変化（２〜４週）
７．総括（１週）

・全学共通教育科目の基礎有機化学IおよびIIを併せて履修している（または履修済み）ことが望ましい。
・高校化学における有機化学の知識を習得していることが望ましい。
・その他、専門的な知識は必須ではないが、授業中の問題解答に必要となる知識については、指定した教科書および参考書を用いた予習・復習を求める。

平常点、および各回に課すレポートによって評価する。レポートは６回程度課す。
主な評価対象は以下の通り。
・授業の出席（30%）
・問題の解説 (40%)
・レポートの評価（30%）

各回の講義までに指定の演習課題を解いてくること。

・化学系以外の理系学生の受講も歓迎する。
・一回生の受講も歓迎するが、基礎有機化学と並行しての受講を推奨する。

物理化学は、分子や物質の成り立ち、化学結合や分子の構造、化学平衡や反応速度が自然界でどのように決められているかを、基本的な概念、原理から明らかにしようとする学問である。この科目は、その物理化学の入門に位置する。この科目の目的は、物質を構成する原子、分子および分子集合体などがもつ特性やそれらが相互作用して発揮される物質特有の性質を、量子化学的な考えに基づいて理解するとともに、これらの自然現象を理解するための法則（物理化学的法則）について学ぶことである。ここで得られる基礎知識は、２−４回生で学ぶより高度で専門的な物理化学や有機化学や無機化学をはじめとする化学の全ての分野を学ぶのに不可欠である。

原子、分子の成り立ちの基礎的な項目を初歩的な量子化学的知識に基づいて学び、分子や物質における自然現象を論理的に解釈するとともに説明できるようになる。また、分子の世界を理解するため基礎概念として量子化学の重要性を理解する。

フィードバックを含め全15回の講義を行う。
授業で取り扱う主な項目は以下の通りである。

１．物質のしくみ
２．原子の中の電子
３．ボーアの水素原子モデル
４．電子の粒子性と波動性
５．波動方程式
６．箱の中の電子の運動
７．水素原子の電子状態
８．電子雲の形
９．多電子原子の電子状態
10．共有結合と分子
11．二原子分子
12．多原子分子
13．結合のイオン性と分子間に働く力
14．分子間相互作用
15．学習到達度の講評

上記リストは各回の授業内容を意味するものではなく、これらの項目について学生の理解度をレポートや中間テスト等で評価しながら柔軟に授業を進行させる。

１回生はクラス指定の時間に受講すること。過年度生も、１回生受講時のクラスで受講することを原則とする。クラス指定以外のクラスにて受講を希望する場合は、講義の適正規模を考慮して、受講の可否を判断するので、最初の講義の際に、教員に申し出ること。適正規模以上になる場合は、他クラスでの受講をもとめる場合がある。また、後期授業「基礎物理化学（熱力学）」と連続した履修を勧める。

期末試験（８０％）および平常点（授業への参加状況とレポートなど）（２０％）を総合して、１００点満点で評価する。
授業や教科書で得た知識のみならず、それらを用いて、分子や物質世界で起こる自然現象を論理的に解釈し、説明する能力を評価する。

本講義は理工化学科のクラス指定科目である。２−４回生で学習する物理化学のみならず他の化学分野の基礎となっている。高等学校で物理を学習していない場合、多少、物理学あるいは数学的な導入が必要であるが、それ程難しい内容ではないので、授業中に解説する。教科書の筋道に従いながら、補助プリントや参考資料を用いて周辺の重要な事項を解説する。レポート課題を課して復習を促す。したがって、毎回の授業に出席し、教科書の内容説明に加えて、補足して講義される内容を理解し、後日の復習のためにノートをとることが重要である。これらの知識をもとに、毎回のレポート課題によって復習し、発展問題にも対応できる応用力を着実に身に付けること。

物理化学は、分子や物質の成り立ち、化学結合や分子の構造、化学平衡や反応速度が自然界でどのように決められているかを、基本的な概念、原理から明らかにしようとする学問である。この科目は、その物理化学の入門に位置する。この科目の目的は、物質を構成する原子、分子および分子集合体などがもつ特性やそれらが相互作用して発揮される物質特有の性質を、量子化学的な考えに基づいて理解するとともに、これらの自然現象を理解するための法則（物理化学的法則）について学ぶことである。ここで得られる基礎知識は、２−４回生で学ぶより高度で専門的な物理化学や有機化学や無機化学をはじめとする化学の全ての分野を学ぶのに不可欠である。

原子、分子の成り立ちの基礎的な項目を初歩的な量子化学的知識に基づいて学び、分子や物質における自然現象を論理的に解釈するとともに説明できるようになる。また、分子の世界を理解するため基礎概念として量子化学の重要性を理解する。

フィードバックを含め全15回の講義を行う。
授業で取り扱う主な項目は以下の通りである。

１．物質のしくみ
２．原子の中の電子
３．ボーアの水素原子モデル
４．電子の粒子性と波動性
５．波動方程式
６．箱の中の電子の運動
７．水素原子の電子状態
８．電子雲の形
９．多電子原子の電子状態
10．共有結合と分子
11．二原子分子
12．多原子分子
13．結合のイオン性と分子間に働く力
14．分子間相互作用
15．学習到達度の講評

上記リストは各回の授業内容を意味するものではなく、これらの項目について学生の理解度をレポートや中間テスト等で評価しながら柔軟に授業を進行させる。

１回生はクラス指定の時間に受講すること。過年度生も、１回生受講時のクラスで受講することを原則とする。クラス指定以外のクラスにて受講を希望する場合は、講義の適正規模を考慮して、受講の可否を判断するので、最初の講義の際に、教員に申し出ること。適正規模以上になる場合は、他クラスでの受講をもとめる場合がある。また、後期授業「基礎物理化学（熱力学）」と連続した履修を勧める。

期末試験（８０％）および平常点（授業への参加状況とレポートなど）（２０％）を総合して、１００点満点で評価する。
授業や教科書で得た知識のみならず、それらを用いて、分子や物質世界で起こる自然現象を論理的に解釈し、説明する能力を評価する。

本講義は理工化学科のクラス指定科目である。２−４回生で学習する物理化学のみならず他の化学分野の基礎となっている。高等学校で物理を学習していない場合、多少、物理学あるいは数学的な導入が必要であるが、それ程難しい内容ではないので、授業中に解説する。教科書の筋道に従いながら、補助プリントや参考資料を用いて周辺の重要な事項を解説する。レポート課題を課して復習を促す。したがって、毎回の授業に出席し、教科書の内容説明に加えて、補足して講義される内容を理解し、後日の復習のためにノートをとることが重要である。これらの知識をもとに、毎回のレポート課題によって復習し、発展問題にも対応できる応用力を着実に身に付けること。

物理化学は、分子や物質の成り立ち、化学結合や分子の構造、化学平衡や反応速度が自然界でどのように決められているかを、基本的な概念、原理から明らかにしようとする学問である。この科目は、その物理化学の入門に位置する。この科目の目的は、物質を構成する原子、分子および分子集合体などがもつ特性やそれらが相互作用して発揮される物質特有の性質を、量子化学的な考えに基づいて理解するとともに、これらの自然現象を理解するための法則（物理化学的法則）について学ぶことである。ここで得られる基礎知識は、２−４回生で学ぶより高度で専門的な物理化学や有機化学や無機化学をはじめとする化学の全ての分野を学ぶのに不可欠である。

原子、分子の成り立ちの基礎的な項目を初歩的な量子化学的知識に基づいて学び、分子や物質における自然現象を論理的に解釈するとともに説明できるようになる。また、分子の世界を理解するため基礎概念として量子化学の重要性を理解する。

フィードバックを含め全15回の講義を行う。
授業で取り扱う主な項目は以下の通りである。

１．物質のしくみ
２．原子の中の電子
３．ボーアの水素原子モデル
４．電子の粒子性と波動性
５．波動方程式
６．箱の中の電子の運動
７．水素原子の電子状態
８．電子雲の形
９．多電子原子の電子状態
10．共有結合と分子
11．二原子分子
12．多原子分子
13．結合のイオン性と分子間に働く力
14．分子間相互作用
15．学習到達度の講評

上記リストは各回の授業内容を意味するものではなく、これらの項目について学生の理解度をレポートや中間テスト等で評価しながら柔軟に授業を進行させる。

１回生はクラス指定の時間に受講すること。過年度生も、１回生受講時のクラスで受講することを原則とする。クラス指定以外のクラスにて受講を希望する場合は、講義の適正規模を考慮して、受講の可否を判断するので、最初の講義の際に、教員に申し出ること。適正規模以上になる場合は、他クラスでの受講をもとめる場合がある。また、後期授業「基礎物理化学（熱力学）」と連続した履修を勧める。

期末試験（８０％）および平常点（授業への参加状況とレポートなど）（２０％）を総合して、１００点満点で評価する。
授業や教科書で得た知識のみならず、それらを用いて、分子や物質世界で起こる自然現象を論理的に解釈し、説明する能力を評価する。

本講義は理工化学科のクラス指定科目である。２−４回生で学習する物理化学のみならず他の化学分野の基礎となっている。高等学校で物理を学習していない場合、多少、物理学あるいは数学的な導入が必要であるが、それ程難しい内容ではないので、授業中に解説する。教科書の筋道に従いながら、補助プリントや参考資料を用いて周辺の重要な事項を解説する。レポート課題を課して復習を促す。したがって、毎回の授業に出席し、教科書の内容説明に加えて、補足して講義される内容を理解し、後日の復習のためにノートをとることが重要である。これらの知識をもとに、毎回のレポート課題によって復習し、発展問題にも対応できる応用力を着実に身に付けること。

物理化学は、分子や物質の成り立ち、化学結合や分子の構造、化学平衡や反応速度が自然界でどのように決められているかを、基本的な概念、原理から明らかにしようとする学問である。この科目は、その物理化学の入門に位置する。この科目の目的は、物質を構成する原子、分子および分子集合体などがもつ特性やそれらが相互作用して発揮される物質特有の性質を、量子化学的な考えに基づいて理解するとともに、これらの自然現象を理解するための法則（物理化学的法則）について学ぶことである。ここで得られる基礎知識は、２−４回生で学ぶより高度で専門的な物理化学や有機化学や無機化学をはじめとする化学の全ての分野を学ぶのに不可欠である。

原子、分子の成り立ちの基礎的な項目を初歩的な量子化学的知識に基づいて学び、分子や物質における自然現象を論理的に解釈するとともに説明できるようになる。また、分子の世界を理解するため基礎概念として量子化学の重要性を理解する。

フィードバックを含め全15回の講義を行う。
授業で取り扱う主な項目は以下の通りである。

１．物質のしくみ
２．原子の中の電子
３．ボーアの水素原子モデル
４．電子の粒子性と波動性
５．波動方程式
６．箱の中の電子の運動
７．水素原子の電子状態
８．電子雲の形
９．多電子原子の電子状態
10．共有結合と分子
11．二原子分子
12．多原子分子
13．結合のイオン性と分子間に働く力
14．分子間相互作用
15．学習到達度の講評

上記リストは各回の授業内容を意味するものではなく、これらの項目について学生の理解度をレポートや中間テスト等で評価しながら柔軟に授業を進行させる。

１回生はクラス指定の時間に受講すること。過年度生も、１回生受講時のクラスで受講することを原則とする。クラス指定以外のクラスにて受講を希望する場合は、講義の適正規模を考慮して、受講の可否を判断するので、最初の講義の際に、教員に申し出ること。適正規模以上になる場合は、他クラスでの受講をもとめる場合がある。また、後期授業「基礎物理化学（熱力学）」と連続した履修を勧める。

期末試験（８０％）および平常点（授業への参加状況とレポートなど）（２０％）を総合して、１００点満点で評価する。
授業や教科書で得た知識のみならず、それらを用いて、分子や物質世界で起こる自然現象を論理的に解釈し、説明する能力を評価する。

本講義は理工化学科のクラス指定科目である。２−４回生で学習する物理化学のみならず他の化学分野の基礎となっている。高等学校で物理を学習していない場合、多少、物理学あるいは数学的な導入が必要であるが、それ程難しい内容ではないので、授業中に解説する。教科書の筋道に従いながら、補助プリントや参考資料を用いて周辺の重要な事項を解説する。レポート課題を課して復習を促す。したがって、毎回の授業に出席し、教科書の内容説明に加えて、補足して講義される内容を理解し、後日の復習のためにノートをとることが重要である。これらの知識をもとに、毎回のレポート課題によって復習し、発展問題にも対応できる応用力を着実に身に付けること。

上杉教授がネット配信し、全世界で8万人が受講した「The Chemistry of Life」のリアル授業。工学（化学）、農学、理学、生命科学、医学の大学院進学を希望する１，２回生を対象とする。
　この授業では、研究室、就活、企業で将来活躍するための基礎演習をおこなう。つまり、知識を得るだけではなく、得た知識を道具にしてアイデアを出す力（生産力）を養う。結果だけを積み重ねた知識は、すぐに色あせる。これからの時代に必要なのは、どのように知識を使ってアイデアを出し、どう他人を説得するかだ。
　生き物の営みは化学（つまり分子の働き）でなりたっている。生き物の仕組みの全てを化学で語ることができるはず。そして、化学は「物質を作り出す学問」でもある。生き物を本当に化学で理解したのならば、生き物の仕組みを化学で人工的に作ったり、化学の力で生き物の営みを操る物質を創造することができる。生命の有機化学は、化学と生物の両方の知識を道具にしてアイデアの出し方を学ぶには好都合な分野なのだ。化学と生物学の基本的事項を身につけながら、自分でいろいろなアイデアを生んで生産的な人材になることを目標とする。

・典型的なアイデア創出法を理解し、使えるようになる。
・自分で研究や技術のアイデアを生み出せるようになる。
・グループで議論し成果をだせるようになる。
・研究室や企業で生産力の高い人材となる素養を身につける。
・化学と生物学の基本的な英語表現を理解できるようになる。
・専門的な化学構造式記述法を実践し、構造式を三次元的に理解できるようになる。
・生体分子(核酸、タンパク質、糖鎖、脂質)の化学的な性質を理解し応用する。
・生命現象を操作するための基本的技術を理解できるようになる。

インターネットを活用した反転授業（Flipped Classroom）を行う。インターネット上の短い講義を自宅で受講し（毎週30分程度）、実際の教室ではインターラクティブなアクティビティ（演習と議論）を行う。インターネット講義は英語で行われるが（英語字幕あり）、実際の講義は日本語で行う。具体的には以下の題材を取り上げる。

第1週：反転授業の解説 (上杉教授)
第2週：大学での化学構造式の書き方 (上杉教授)
第3週：DNAの化学構造と化学合成法 (上杉教授)
第4週：DNA/RNAの様々な応用 (安保・西尾助教)
第5週：アイデア創出法（１）(上杉教授)
第6週：アミノ酸の化学構造 (上杉教授)
第7週：タンパク質の化学構造と化学合成法 (上杉教授)
第8週：組み合わせ化学と化学遺伝学 (上杉教授)
第9週：蛍光化合物とその生命科学への利用 (上杉教授)
第10週：蛍光タンパク質とその生命科学への利用 (安保助教)
第11週：アイデア創出法（２） (上杉教授)
第12週：糖と脂質を制御するアイデア (上杉教授)
第13週：癌とウイルスを制御するアイデア (上杉教授)
第14週：総まとめ演習 (上杉教授)
フィードバック週：フィードバック時間に、高等研究院本館4階（講義を行う建物の4階）の拠点長室にて待機し、自習に基づいて質問に来た学生やさらに発展的な内容を学びたい学生に対して解説を行う。

（注）反転授業であり、教室では常にアクティブな演習と議論を行う。毎回の講義で評価されるため、期末試験は行わない。

高校で生物IIを履修している必要はありません。

この科目の内容は、薬学部の専門科目「生命有機化学演習」(後期提供)で薬学部生に適した形で取り上げています。従って、薬学部の学生は、そちらを履修してください。

期末筆記試験は行わない。実際の講義の出席状況と授業内での発言や積極性(60%)、毎週講義室で行う演習(40%)により評価する。演習の評価は受講生の相互投票による。

反転授業であるので、短いビデオを前もって視聴する必要がある（毎週約30分程度）。それ以外の宿題は課さない。
ビデオは京都大学Open Coursewareで常時公開されている。
https://ocw.kyoto-u.ac.jp/en/course/247/

＜予告＞
・講義室が50名で満席となるため、申込者数が定員を超えた場合には無作為抽選を実施します。

＜注意事項＞
・高等研究院物質−細胞統合システム拠点（iCeMS）本館２階（東一条交差点上ル）にて講義を行います。受講生用の駐輪スペースはありません。

＜受講者アンケートより＞
・これぞ求めている授業でした。また、このような授業を受けたいです。本当にありがとうございました。
・大学っぽくて本当に面白かったです！他の般教って全然高校と大差なかったりするので。
・化学、生物学の知識だけでなく、英語やアイディアを出す方法も学べて、とてもためになりました。今後に活きる授業でした。
・素晴らしい授業でした。感動しました。
・飽きさせないよう工夫されており、ありがたかった。付け焼刃の知識でも比較的対応できるように工夫されていた。
・前期授業で1番有意義で楽しかった授業でした。
・教授の知識量に圧倒されるとともに、突飛なアイデアの出し方も教えてくださり、今後の人生に活かしていきたいと思います！
・先生の話がとても聴衆を引き付けるもので、聞いていて様々な分野に興味を覚えた。反転授業は、非常に効率的で、他の授業でも採用してもらいたいと思った。
・家で見てくるビデオが本当にわかりやすくて面白かった。英語のリスニングの勉強にもなり、一石二鳥だった。
・グループでの議論は就活のようで、いい経験になった。
・アイデアを出す方法を中心に、社会でうまくやっていく方法を学ぶことができたのはもちろんですが、さらにアイデアを出す際にもある程度の背景知識が必要であること、同い年で自分とはかけ離れた量の知識を持つ人がたくさんいることを知ることもでき、他の講義とは違う方向にも成長することができたと感じます。この授業を受講して本当に良かったです。ありがとうございました！

理系学生を対象として、有機化学の基礎を修得することを目的とする。医薬品・農薬・機能材料等の有用物質を分子レベルで理解することを目指し、そのために必要な有機化学を系統的に学ぶ入口として、本講義を開講する。

有機化合物の性質や挙動を学ぶことにより、物質科学や生命科学の根幹をなす有機化学への理解を深める。

基本的には指定教科書の単元に従って以下のように講義を進める予定である。
ただし、講義の進行度合いに応じて時間配分などを変えることがある。

1．有機化合物の構造と化学結合【2週】
2．有機化合物の立体化学【2週】
3．有機化学における熱力学の基礎【2週】
4．酸と塩基【2週】
5．酸化と還元【1週】
6．有機化学反応の種類と反応機構【4週】
7．生命関連の化学【1週】
8．フィードバック【1週】

・クラス指定の１回生の受講を優先します。クラス指定のない１回生や再履修生の受講申し込みも受け付けますが、受け入れ限度があるため、先着順とします。
・理学部、工学部理工化学科、及び薬学部の再履修生は該当するクラス指定の基礎有機化学Iを受講してください。

定期試験（筆記）75％と、平常点（授業への出席状況と演習への参加状況）25％、により評価する。

授業中に次回の講義内容を示すので、事前に教科書を読んでおくこと。また、教科書の章末問題等を活用して、講義内容の復習に努めること。

・本授業で使用する教科書『有機化学要論-生命科学を理解するための基礎概念』(学術図書)には、製本版、電子版、及び製本版＋電子版のハイブリッドの３種類があるので、いずれかを購入してください。
・わからないことがあるときや理解不十分のときは、授業中またはその前後に遠慮なく質問してください。

理科系化学（工学部理工化学科１回生クラス指定授業）を対象とする。医薬品・農薬・香料・材料等の有用物質を分子レベルで理解することを目的とし，それに必須な有機化学を系統的に学ぶ入口として，本講義を開講する。

分子の科学としての有機化学の基礎を修得し，有機化学の上級を学ぶ基盤を形成する。
個々の講義項目における理解目標は、「授業計画と内容」に記載した。

指定した教科書を用いて，下記項目1−7につき講義を行う。これにフィードバック授業を１回開講し，合計１５回とする。

１．　講義の進め方に関する説明と有機化学の概観（１回）
2．　共有結合と分子の形（3回）（教科書第１章） 原子の電子構造、共有結合、分子の極性、原子価結合法と分子軌道法を用いた分子構造の記述、共鳴について理解する。
３．　アルカンとシクロアルカン（2回）（教科書第２章） アルカンおよびシクロアルカンの構造、命名法、立体配座、物理的性質について理解する。
４．　酸と塩基（2回）（教科書第４章） ブレンステッドローリーの酸・塩基、ルイスの酸・塩基、酸解離定数とpKa、酸・塩基の相対的強さ、酸−塩基反応の平衡、反応座標図、分子構造と酸性の関係について理解する。
５．　アルケン：結合と性質（1回）（教科書第5章） アルケンの構造、命名法、立体異性、物理的性質について理解する。
6．　反応機構（1回）（教科書基礎知識I） 基本的な有機反応の反応機構、およびその記述方法について理解する。
7．　アルケンの反応（4回）（教科書第6章） アルケンに対する求電子付加反応、酸化反応、還元反応の具体例を学び、反応機構、反応の選択性、熱力学等について理解する。

理工化学科の1回生はクラス指定の時間に受講すること。

平常点（出席と参加の状況、宿題とその取り組みの状況、合計２０点）および期末試験（８０点）により行う。

復習のための宿題を課して提出を求め、平常点の一部とする。