All matter in the nature world is composed of one or more substances called elements. Human beings use variety kinds of matter to create materials that can be used for certain purpose. This course intends to give an introduction to the first and second year students on the fundamental elements and matter in the nature world, as well as the man-made materials composed of those elements, such as metals, ceramics and polymers which are quite important to modern society.

Students are expected to learn the basic knowledge of elements, matter in the nature world. Moreover, they will learn various kinds of materials that can be seen in our daily life and realize how important they are to the modern society.

Week 1: Atom and elements
Basic concept of atoms is introduced in this part. Such as atomic number, atomic weight, atomic size, etc.
Week 2: Periodical table of the elements
In this part we will learn what periodical table is and how to use it to derive relationships between various elements properties.
Week 3-12: From elements to matters and materials
In this part we will firstly introduce the important elements and the matter composed of them. After that, materials composed of those elements, which are being used in our modern society are to be introduced. For example, iron (Fe) and carbon (C) in steels, aluminum (Al) and magnesium (Mg) in aluminum alloys; copper (Cu) in electrical conductor, Gadolinium (Gd) in magnetic material, Lithium (Li) in battery, Si and semiconductor materials are to be introduced. Oxygen (O) Nitrogen (N) and carbon (C) in ceramics, carbon (C) and hydrogen (H) in polymers will also be introduced. In addition, the relationship between the structure, processing and the properties of the above mentioned materials will to be introduced, which is the core of materials science.
Week 13-14: How to identify and analyze the elements and materials?
In this part we will introduce the characterization techniques, such as spectroscopy and electron microscopy, by which we can identify the elements or visualize the atoms and microstructures of the materials.
Week 16: Feedback.

特になし

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

Students are required to read assigned materials (distributed by the teacher) before the class for preparation and write short reports after class for review. The necessary time for those would be around 1.5 hours for each class.

化学は物質を扱う学問であり，現代社会では極めて重要な研究分野となっている．この科目は，理系の１，２回生を対象に化学の最先端研究を紹介し，それぞれにおける基礎を習得すると同時に，これから取り組むべき課題について考えてもらう授業である．各テーマごとにその分野の専門家をゲストスピーカーとして招き，基礎的な知識と考え方から始めて，実験結果や新しい物質の解説を行う．実際の研究に触れることで，化学全体を把握するばかりでなく，将来の専攻分野選択をするときの指針としてほしい．

・化学の最先端研究が理解できるように，基礎的な知識を習得するとともに，考え方や研究目標を深く理解する．
・各テーマごとにレポート作成を行い，アカデミックスキルを高める．
・最先端の研究内容を把握し深く理解するために，授業時間外に自学自習できるようにする．

以下の各項目について授業を行う．ゲストスピーカーの講義の後，コーディネーターを中心に履修者全員でディスカッションを行う．各項目には１〜２週を充てる．各項目の順序は状況に応じて変更することもあるが，事前に周知する．

（１）科目の内容と進め方の説明【１週】

（２）テーマＡ． 発光材料の最前線−進化する有機半導体デバイス [儘田 正史]【２週】

（３）テーマＢ． 細胞内で生じる顆粒とその性質 [尾勝 圭]【２週】

（４）テーマＣ． 電子顕微鏡法による構造解析 [治田 充貴]【２週】

（５）テーマＤ． ナノ材料の化学ー基礎から実用までー [向吉 恵]【２週】

（６）テーマＥ． 高圧合成が拓く固体化学 [後藤 真人]【２週】

（７）テーマＦ． 理論計算が拓く物質探索の最前線 [小川 幹太]【２週】

（８）科目全体のまとめと小論文の作成【１週】

（９）フィードバック【１週】

コーディネーター：理学研究科　准教授　前里 光彦

特になし

授業への出席，討論での積極的な発言，テーマごとに提出するレポートを平常点として８０％，最終週の課題（小論文等）２０％で総合的に評価する．

テキストや授業中に紹介する文献などを参考にしながら授業外学習を行い，講義内容の理解を深めてほしい．

毎回の授業でディスカッションをするので，積極的な発言を期待する．

This course is intended for Japanese and international students registered in liberal arts or science. It is designed to provide a basic understanding of the chemistry behind daily life.

After this class, you will be able to explain the chemistry behind the aroma of bacon, your morning coffee, why butter is solid, low-calorie foods, trans fats, chocolate crystals, snake venoms, no-tear shampoo and why toothpaste makes your orange juice taste bad.

The following topics will be covered:

Week 1: A Day without Chemistry
Week 2: Taste Chemistry and Science of Spiciness
Week 3: Sugar and Artificial Sweeteners
Week 4: What is Fat?
Week 5: How do we Smell?
Week 6: Caffeine and Alcohol
Week 7: Chemistry of the Macaroni Salad
Week 8: Forensic Science and Chemistry
Week 9: Chemistry of Love, Pheromones and Chocolate
Week 10: Chemistry of Pain Killers and Poisons
Week 11: Soap and Shampoo Chemistry
Week 12: Chemistry of Colors
Week 13: Group Presentations (Part I)
Week 14: Group Presentations (Part II)
Week 15: No Examination
Week 16: Feedback

特になし

Evaluation will be based on class attendance and active participation (30%), quizzes during classes (40%) and a 10 min group presentation (30%).

Students should review the course materials after each class. Students will also be asked to prepare a short group presentation at the end of the semester.

Teaching Approach:

Short animation videos followed by throughout explanation of key concepts mixed with open discussions with the students based on quizzes and activities.

This course provides an opportunity for students to revisit material covered in the first semester of basic organic chemistry using English. The two purposes of this course are to ensure that students have a good foundation in basic organic chemistry and to proficiently apply these concepts in English. This course is beneficial for students who have already taken the first semester of basic organic chemistry or who have an interest in learning organic chemistry in English.

This course aims to help students have good understanding of basic organic chemistry, particularly in regards to the fundamentals of chemical bonding, acid and base chemistry, stereochemistry, alkanes, alkenes, alkynes and select organic reactions.

The course is planned to cover the following topics:

1. Introduction to organic chemistry and review of atoms, electronic structure, bonding, shapes of molecules, hybridization and polarity
2. Introduction to basic hydrocarbons (alkanes, cycloalkanes, alkenes, etc.), other functional groups, isomers, naming, drawing styles and chirality
3. Conformation, stability of compounds and resonance
4. First reaction: acid-based reactions
5. Introduction to other basic organic reaction mechanisms

It is expected that each topic will be covered in approximately 2 to 5 sessions based upon the needs of the class. The schedule can be subject to change.

A feedback session will take place one week after the final exam.


Total:14 classes and 1 feedback class

特になし

Evaluation will be based on class attendance and active participation (20%), homework (10%), quizzes (30%), and a final exam (40%).

Students should complete assigned homework and turn it in by the due date (usually one week later). Assignments will be given on and submitted using LMS unless otherwise noted.

Office hours are welcome and available by appointment.

Everything that surrounds us is "chemistry", therefore a basic understanding of chemistry is the key to navigate our daily lives. In this course, we will focus on the basic questions: why and how does matter transform?
This course will cover the states of matter and their transformations, chemical reactions and their equilibria. The students will also be introduced to one of the most important tools of the modern scientist, the scientific method. Furthermore, each topic will be followed by a brief discussion on its relevance in our everyday lives.
This course will embrace a "concept development study" where every chemical concept will be developed from the observation and analysis of experimental results followed by critical reasoning (from observation of the phenomenon to its explanation). The students are encouraged to actively participate in class and re-discover chemistry.

This course has multiple goals: most importantly, over the course of the semester, the students will gain a basic knowledge of important chemical concepts using the “concept development study” approach, which is designed to foster the students’ critical thinking and creativity. According to this method, each topic is introduced by showing the experiments and sets of data that allowed various scientists to develop the fundamental laws of chemistry. In order to build the foundational knowledge of chemistry, the students will firstly become acquainted with the scientific method and the basic vocabulary of chemistry and will try to apply this method to develop chemistry concepts. The discussion of the scientific method will not only guide the students’ understanding of the most important discoveries and of the main laws of chemistry, but it will also encourage the students to improve their ability to interpret and discern the reliability of the scientific news and information we gather in our everyday lives. This learning objective will be reinforced by group activities and discussions in class.

This course consists of 14 lectures, exam and one feedback class.
1. What is chemistry? Why is it important? Understanding the basics of the chemical language and the scientific method. (1 week)
2-4. Ideal gases and the kinetic theory of gases (3 weeks)
5-7. Chemical reactions and their equilibria (3 weeks)
8. Review of basic chemical concepts and mid-term exam (1 week)
9. Acid-base equilibrium (1 week)
10. Reaction rates (1 week)
11-14. Phase transitions and their thermodynamic description. State functions and the laws of thermodynamics. (4 weeks)
15. Exam
16. Feedback（1 week）

At the end of each lesson, an "everyday chemistry" topic related to the main topic of the lesson will be introduced. Some of these topics are: the chemistry of scuba diving, hypoxia and carbon monoxide poisoning, flowers as natural pH indicators, the atmospheres of the solar system, and the chemistry of food going bad. Guest lecture by Prof. Forte, Erika (Institute for Research in Humanities): "Science of the Song Dynasty" during regular class time.

At the beginning of the course, you do not need any specific prior knowledge of the topics of the course. All essential knowledge for the course will be provided as needed in class.

Evaluation will be based on attendance, active class participation (quizzes and exercises in class, 10%), individual and group assignments ("science in the news" project, 20%), mid-term exam in class (exercises, 30%), and final exam in class (multiple-choice and open questions, 40%).

The students are encouraged to continuously revise the vocabulary and concepts introduced in previous classes. The students should submit the assignments regularly and take the weekly quizzes (in class) to confirm their progress and understanding.

Office hours: online or in person meetings with the instructor can be requested (appointment by email or on LMS)

生命の活動は、呼吸や光合成などのエネルギー変換やセントラルドグマに代表される情報伝達などの多様な生命機能の協奏で維持されている。これらの生命機能は、生体を構成するタンパク質分子や核酸分子などの有する高い分子機能性によりもたらされている。生命活動がいかに神秘的に見えようとも、これらの生体分子は物理的な実体であり、それらが有する高い分子機能は物理学や化学の法則に従う。

本講義では、生命機能を維持する生体分子を物理学や化学の基礎理論である量子論から考察し、生体分子機能の物理学的・化学的な理解を得ることを目的とする。まず、量子論による分子の基礎理論を学び、それに基づきタンパク質分子の分子機能の源泉であるタンパク質構造の成り立ちやその実験的測定方法・理論的予測方法などを理解し、さらにその分子がどのように分子機能を発現するかを考察する。

講義と平行して実施される演習では、コンピュータを用いた生体分子の構造や動きの解析を行う。生体機能の量子論からの基礎付けは、コンピュータを用いた生体機能の解析を可能にする。分子の構造や性質の量子論的解析を行う量子化学計算からスタートし、次に分子機能をもたらすタンパク質分子構造の情報科学的な予測手法を学ぶ。さらに、分子機能を与えるタンパク質分子の動きを解析するために、物理法則に基づく計算科学的な手法である分子シミュレーションを実践する。

〇統合型複合科目分類【理・理】
主たる課題について理系分野の要素が強く、副たる課題についても理系分野の要素が強いと考えられるもの。

分子の量子論の基礎を理解し、その基礎からつながる生体分子の構造と動きを学び、またコンピュータ演習を通じた計算・情報科学的な実践を通して、物理学・化学・生物学・情報科学の多岐にわたる学問分野を横断する今後の本学での学習の指針を得る。

（この授業では、講義と少人数演習を併せて学びます。少人数演習は 2 グループに分け、それぞれのグループの演習を 20 人ずつで行います。講義のみ、少人数演習のみの出席では授業の到達目標に達しません。講義・少人数演習の初回授業において講義・演習全体の解説や少人数演習のグループ分けを行いますので、必ず出席してください）

◆講義（金1、共西02）
1.イントロダクション（1 週、全担当教員）
（授業内容）講義・演習全体の目的、到達目標、成績評価の方法等を説明する。また、以下に示す三段階の講義及び演習のテーマの内容をダイジェストで紹介する。さらに、演習に向けた PC の使用法や設定を解説する。
2.量子論と化学電子論（4 週、担当教員：倉重　佑輝、林　重彦）
（概要）量子力学に基づく化学電子論の初歩を学ぶと共に、分子の化学的な性質を決定づける分子電子波動関数を解として得るためのコンピュータを用いた量子化学計算の理論的基礎を学ぶ。
（授業内容）最小限の量子力学の知識で化学電子論の初歩が理解できるように、シュレディンガー方程式の簡単な解法として変分法を学ぶ。また初歩的な線形代数で解くことが可能な変分法の問題を通して、現代化学で重要な概念となっている分子軌道の正体は何か、また便利な道具として用いられる原子混成軌道はどこから出てくるのかなど化学で用いられる様々な用語の起源を学ぶ。またコンピュータを用いて実行される量子化学計算の理論的基礎を学ぶ。
3.タンパク質の構造化学と情報化学（4 週、担当教員：深井　周也、林　重彦）
（概要）生体内の化学反応をつかさどるタンパク質の基本的な化学構造や性質を学ぶと共に、実験による立体構造決定とコンピュータによる立体構造予測・タンパク質デザインの理論的基礎を学ぶ。
（授業内容）タンパク質の構成単位であるアミノ酸の構造・性質を学ぶことから始まり、タンパク質の立体構造が階層的に形成されることを理解する。また、X線結晶構造解析やクライオ電子顕微鏡単粒子解析による立体構造決定法の基礎を学ぶ。さらに、コンピュータを用いてアミノ酸配列からタンパク質の立体構造を予測する手法や特定のタンパク質と結合するタンパク質のアミノ酸配列をデザインする手法の基礎を学ぶ。
4.タンパク質の分子機能と分子シミュレーション（4 週、担当教員：林　重彦、山本　武志）
（概要）生命活動を維持する様々なタンパク質分子の有する顕著な分子機能のメカニズムを学ぶと共に、タンパク質分子機能の解析のためのコンピュータを用いた分子シミュレーション手法の理論的基礎を学ぶ。
（授業内容）酵素タンパク質の顕著な触媒機能を可能にするタンパク質構造形成や化学反応制御メカニズムの物理化学を学ぶ。また、触媒機能と共役する化学−力学エネルギー変換や光−情報変換などのタンパク質のより高次な分子機能メカニズムを理解する。さらに、タンパク質分子機能を可能にするタンパク質ダイナミクスを解析する分子シミュレーションの基礎となる力学や統計熱力学の基礎を学習し、分子シミュレーションの基礎理論を理解する。
5.総合討論（1 週、担当教員：林　重彦）
（授業内容）受講者が講義と演習で学んだ内容のプレゼンテーションを行い、討論を行う。
6.フィードバック（1 週）

◆少人数演習（金2、教育院棟演習室22・24）
1.イントロダクション
（演習内容）以下に示す三段階の講義及び演習のテーマの内容をダイジェストで紹介すると共に、演習に向けた PC の使用法や設定を解説する。
2.量子化学計算演習（4 週、担当教員：倉重　佑輝、林　重彦）
（演習内容）PCを用いて、量子化学計算を実践する。Z-matrixを用いた構造定義や分子可視化ソフトを用いたモデリングにより分子を構築し、量子化学計算ソフトウェアを用いた計算を行う。その解として得られる電子波動関数を数値的・視覚的に解析することにより、化学結合の生成によるエネルギーの安定化の機構や分子の反応性など物性についての解析を行う。また変分法の注意として計算条件を変えた際の精度について考察する。
3.タンパク質構造予測・生成の情報科学演習（4 週、担当教員：深井　周也、林　重彦）
（演習内容）PCを用いて、タンパク質の立体構造予測・生成を実践する。データベース上にあるタンパク質のアミノ酸配列を取得し、タンパク質の立体構造を予測する。タンパク質構造可視化ソフトなどを用いて実験的に決定した立体構造と比較し、それぞれの手法の特徴を理解する。また、特定のタンパク質に結合する可能性のあるタンパク質のアミノ酸配列を設計し、複合体の立体構造予測によって評価する。計算条件を変えた場合の結果を考察し、配列設計の基本を理解する。
4.タンパク質ダイナミクス計算シミュレーション（4 週、担当教員：林　重彦、山本　武志）
（演習内容）PC を用いて、分子動力学シミュレーションを実践する。データベース上のタンパク質構造からタンパク質構造可視化ソフトなどを用いて分子シミュレーション系を構築し、分子動力学シミュレーションを実行する。実行結果をさまざまな解析手法により解析し、タンパク質ダイナミクスの特徴を理解する。また、情報科学的なタンパク質構造予測によって得られた新規タンパク質構造の安定性や特徴を、分子動力学シミュレーションを実行することにより解析し、物理化学的な理解を得る。
5.総合討論（1 週、担当教員：林　重彦）
（演習内容）受講者が講義と演習で学んだ内容のプレゼンテーションを行い、討論を行う。
6.フィードバック（1 週）

計算演習を行うため、自身のラップトップ PC の持ち込みが必要。基礎物理化学（量子論または熱力学）、もしくは基礎物理化学要論を受講していることが望ましい。

13 回の授業・13 回の演習・2 回の総合討論での出席と参加の状況・個別内容の理解力を確かめるためのレポート課題で評価を行う。各評価項目の詳細は，初回の授業で説明する。

授業で配布する資料や指示した参考資料に基づき毎回の予習・復習を行う。インターネットや関連図書を活用し、講義や演習課題課題の内容を受講者各自で調査し理解を深めることが推奨される。

オフィスアワーは特に設けないが、質問は随時受け付ける。

成績証明書等では、表示文字数の制約上、英文科目名「Integrated Liberal Arts and Science with Small Group Seminars」が「ISS」と略記されます。

理科系学生を対象として、無機物質の化学的、物理的性質を理解する上で基礎となる、原子分子の構造と化学結合を理解し、また物質の構造と性質の関係について修得することを目的とする。

無機化学における諸分野の内容を理解し、無機化学反応および無機材料の物性を理論的に説明できる。

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．酸化反応と還元反応
　　酸化還元反応の定義の紹介。酸化反応が電子の喪失、還元反応が電子の獲得であること、電気的中性条件により、酸化還元反応の電荷バランスが保たれることを理解する。
２．酸化還元電位と反応の自発性
　　酸化還元反応の進行方向を予測する考え方を理解する。電子のエネルギーは電位によって表されること、電位はギブスエネルギーと関連付けられることを理解する。
３．ネルンスト式
　　酸化還元電位は、酸化種および還元種の濃度によって変化し、標準電位からのずれはネルンスト式で示されることを理解する。
４．水との反応、空気中の酸素による酸化、不均化反応
　　様々な反応をこれまで学んだ電位の観点で整理する。
5．ラチマー図
　　ある特定の元素に対し、複数の酸化還元反応をコンパクトにまとめることの出来るラチマー図の取り扱いを学ぶ。
6．プールベ図
　　縦軸に電位、横軸にｐHをとったプールベ図は、様々な酸化還元種の水溶液中での安定種を予測するのに有効であることを学ぶ。
７．エリンガム図
　　金属酸化物の安定性を理解するために、エリンガム図が有効であることを学ぶ。
８．結晶場理論
　　d金属錯体の電子構造について、配位子を点電荷として取り扱う結晶場理論を用いて配位子と金属の結合の性質、d電子の振る舞いについて理解する。
９．配位子場理論
　　分子軌道法を応用した配位子場理論により、より定量的に配位子と金属の結合の性質、d電子の振る舞いについて理解する。
10．単純な固体の構造（最密充填構造とイオン固体）
　　剛体球が幾何学的に許される限りできるだけ密に詰まることにより構成される最密充填構造の理解と、それを基にした代表的なイオン固体の構造について理解する。
11．イオン結合のエネルギー論
　　イオン固体が形成される場合の安定化の効果について、ボルン・ハーバーサイクルに基づく熱力学的側面と、ボルン・マイヤー式から導き出される格子エンタルピーの両面から理解する
12．欠陥と不定比性
　　全ての固体は、構造または組成の不完全性を有する。その欠陥について理解する。
13．欠陥の定量的取り扱いと物性との関係
　　主に点欠陥の定量的取り扱いと、イオン伝導等の物性との相関を理解する。
14．固体材料化学
　　後期に学んだ「酸化還元」、「固体化学」、「d金属錯体の電子構造」の応用として、電気化学材料について紹介する。

基礎有機化学I、IIおよび基礎物理化学（熱力学）・（量子論）を履修していることが望ましい。前半（無機化学入門Ａ）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。

シラバスに従い、事前に教科書の該当部分を予習すること。毎回のレポートについて、模範解答を講義するので、それについて復習を行うこと。

新しいナノ材料やエネルギー・環境材料などの機能性材料や新しい触媒反応、生化学など、無機化学の知識は様々な分野で重要です。この授業では、無機化学の基本的な考え方について広く網羅し、概説します。授業の中で積極的に質問し、これまでの断片的な知識を整理すると伴に、無機化学という未知なる分野への新鮮な興味を掻き立てて下さい。

不明な点、疑問点があれば、
uchimoto.yoshiharu.2n@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301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。

物質の状態と自然界におけるさまざまな反応の進行を規定する巨視的ポテンシャル論としての熱力学の基礎的内容を、生物科学や薬学の基礎的問題を加味した講義と演習をとおして履修する。

気体の分子運動とエネルギーの関係について説明できる。
熱力学における系、外界、境界について説明できる。
熱力学関数を使い、自発的な変化の方向と程度を予測できる。
ギブズエネルギーと平衡定数の関係を説明できる。
平衡定数に及ぼす圧力および温度の影響について説明できる。
希薄溶液の束一的性質について説明できる。
活量と活量係数について説明できる。

第１回　熱力学の位置づけ
第２回　気体の性質と熱力学第一法則
第３回　エンタルピー、熱容量、熱化学
第４回　エントロピ—と熱力学第二法則　
第５回　ギブス自由エネルギー
第６回　第一法則と第二法則の結合
第７回　統計力学エントロピ—と熱力学エントロピ—
第８回　純物質の相図
第９回　相の安定性と相転移
第１０回　ギブスエネルギーと化学ポテンシャル
第１１回　混合のギブスエネルギー、エンタルピー、エントロピー
第１２回　ラウールの法則・ヘンリーの法則
第１３回　希薄溶液の束一的性質
第１４回　実在溶液と活量・活量係数
＜期末試験＞
第１５回　フィードバック

特になし

期末試験 (85点) と平常点 (小テスト：15点) により評価する。

毎回小テストを実施するので、その内容をしっかり復習・理解すること。

熱力学は自然科学の基礎なので、高校理科の履修経歴によらず理解に努めてください。

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９月中旬に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．

量子化学を中心とした物理化学の基礎を講義する。原子や分子の構造と性質を支配する法則を理解することを目的とする。

・量子力学の基礎を体系的に習得する。
・波動関数，シュレーディンガー方程式を理解し，説明できるようになる。
・原子や分子の構造と物性との相関について理解し，説明出来るようになる。

次の項目について講義する。

1.　量子論への導入（1）量子力学の起源
2.　量子論への導入（2）ミクロな系の力学
3.　量子論への導入（3）量子論の原理
4.　運動の量子論（1）並進
5.　運動の量子論（2）振動
6.　運動の量子論（3）回転運動
7.　原子の構造とスペクトル（1）水素型原子
8.　原子の構造とスペクトル（2）多電子原子
9.　原子の構造とスペクトル（3）原子スペクトル
10. 分子構造（1）原子価結合法
11. 分子構造（2）分子軌道法
12. 分子構造（3）二原子分子
13. 分子構造（4）多原子分子
14. 総論
15. 期末試験
16. フィードバック（内容は別途連絡します）

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。前期の基礎物理化学（熱力学）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。

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 and synthesis 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 mid-September.
・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 mid-September.
・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.

This course is intended to provide a basic understanding of environmental chemistry, with emphasis on case studies and examples of environmental issues from all over the world.
This course will offer an overview of how elements and materials distribute, cycle, and change in nature, and how they are affected by human activities. This course will enable students to understand the "global environment", the "local environment", and related environmental issues, and will also give them an opportunity to consider how to improve their daily interactions with the environment.

In this course students will familiarize themselves with the basic concepts of environmental chemistry, especially in relation to the human interaction with nature and the dramatic impact of our actions on the environment. The students will be invited to reflect on their own interactions with the environment and the consequences of pollution and over-exploitation of natural resources.

This course consists of 14 lectures, exam and one feedback class.
1. What is nature and the environment?
2-3. Basic toolkit for environmental chemistry (2 weeks)
4. Chemistry of radioactive materials
5. Nuclear fission and fusion
6. "Forever chemicals", pesticides, fertilizers, and eutrophication
7. Chemistry of the soil: domestic garbage, toxic waste, heavy metals, and soil remediation
8. Water chemistry: fresh water and sea water, microplastic pollution
9. Chemistry of stratosphere and troposphere
10. Acid rain and air pollution
11. Destruction of the ozone layer and Freon
12-13. Global warming and fossil fuels (2 weeks)
14. Renewable energy
15. Exam
16. Feedback
Guest lectures on Fukushima nuclear accident by Prof. Tsunoyama Yuichi (Agency for Health, Safety and Environment), and on microplastics by Prof. Sutti (Deakin University) during regular class time.

At the beginning of the course, you do not need any prior knowledge of basic chemistry. All essential knowledge for the course will be provided as needed in class, especially during lessons 2 and 3.

Evaluation will be based on attendance, active class participation (short quizzes and/or questions in class, 10%), individual (in-class midterm exam, 35%) and group assignments (infographic, 20%), and final in-class exam (multiple choice and open questions, 35%)

Students are encouraged to revise the class material regularly and submit assignments on time.

Office hours: online or in person meetings with the instructor can be requested (appointment by email or on LMS)