物理化学1A及演習のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
物理化学1A及演習 科目番号
Course number
16CHPHC101
科目名称(英語)
Course title(English)
Physical Chemistry 1A
授業名称
Class name
物理化学1A及演習
教員名 大塚 英典,大澤 重仁
Instructor
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester
曜日時限 月曜1限 火曜3限
Class hours
開講学科
Department
理学部第一部 応用化学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
ハイフレックス型授業/Hybrid-Flexible format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
授業の概要
1週間の授業内訳は、講義1回(90分)と演習1回(90分)から構成されこれを基本単位に進められる。講義、演習ともに毎週の課題提出により理解度を確認しながら進める。

授業の到達目標及びテーマ
熱力学は古典物理学の一分野で,物質の熱現象をマクロに取り扱う。熱現象をミクロに分子のレベルで捉えるためには統計熱力学が必要であるがこれは物理化学4で取り扱う。本講では物理化学、特に熱力学や統計熱力学を理解する上で重要な分子運動について講義する。分子間相互作用が固体や液体よりもはるかに小さい気体を扱い、圧力、体積、温度、エネルギー、比熱、エントロピー等の熱力学状態量を微視的な気体分子の立場から理解することを目標とする。テーマとして、気体を分子の集合体として扱い、統計的な処理をすると、物質の熱力学的過程を合理的に記述することができることを学ぶ。多数の粒子(原子・分子)からなる系の自然変化の原理を物質のエネルギー論(熱力学)の立場から解説する。
目的
Objectives
高校で学んだ物理、化学、数学の知識を再確認し、多数の原子または分子からなる気体の挙動について、微視的及び巨視的な視点からの理解に展開する。
到達目標
Outcomes
(1)高校で学んだ数学、物理、化学の知識の再確認
(2)理想気体と実在気体の状態方程式の理解
(3)気体分子の運動とエネルギーの理解
(4)気体の状態変化とそれに付随する仕事、エネルギー変化の理解
履修上の注意
Course notes prerequisites
高校課程における基礎的な物理、微分・積分等を理解していること。1年次の物理学1、数学1をよく理解すること。授業中の演習で関数電卓を使う場合があるので、関数電卓を用意すること。 

授業ごとに対面とオンラインを組み合わせる形式。講義、演習ともに受講者は演習課題への解答を期日までにLETUSから提出してください。
具体的な進め方はLETUSに公開するので常時参照しながら授業を受講すること。

【オンライン授業後の対応】
演習(1OK/月曜1限):演習内容説明のための資料、動画、演習課題をLETUSから配信します。非同期なので講義時間外でも閲覧できます。ただし,公開期間が決まっていますので,注意してください。
講義(1OK/水曜3限):講義内容説明のための資料および課題をLETUSから配信します。非同期なので講義時間外でも閲覧できます。ただし,公開期間が決まっていますので,注意してください。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
小テストの実施
Quiz type test
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
・各回の授業前に1.5時間程度、指定した教科書の相当部分を読んでおくこと。
・各回の講義内容を1.5時間程度復習し、授業中に配布されるプリントについて説明できるようにしておくこと。
成績評価方法
Performance grading
policy
到達度評価50%、レポート(課題提出)40%、授業での積極的な態度10%の割合で評価を行う
※ただし、受講しないなどの受講状況、およびレポート提出状況が悪い場合には減点する。
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
1. 「カステラン物理化学(上)」(東京化学同人)
2. 「アトキンス物理化学(上)(下)」(東京化学同人)

毎回の講義資料はLETUSにて公開する(download可能)
授業計画
Class plan
(以下の予定は、本年度の特殊な事情により変更の可能性があります。)

第1回:授業概要と導入部 
化学熱力学の理解に必要な高校数学の復習 (1)、積分計算の基本、区分求積法について理解・習得する
第2回:授業概要と導入部(2)
化学熱力学の理解に必要な高校数学の復習 (2)、有効数字、単位(次元)について理解・習得する
第3回:導入部
化学熱力学の理解に必要な高校物理の数学的表現(1)、速度、加速度、ニュートンの運動の法則について理解・習得する
第4回:導入部(2)
化学熱力学の理解に必要な高校物理の数学的表現(2)、運動量の原理,運動エネルギーの原理、力学的エネルギーの保存則,保存力について理解・習得する
第5回:気体の経験的性質とボルツマン分布則について理解・習得する
第6回:実在気体の状態方程式・気体の液化について理解・習得する
第7回:実在気体の臨界状態について理解・習得する
第8回:気体分子運動論(1)
気体の分子運動論について理解・習得する
第9回:気体の分子運動論(2)
気体分子運動論の統計的取扱いについて理解・習得する
第10回:気体の分子運動論(3)
気体分子運動論の統計的取扱いについて理解・習得する
第11回:エネルギーの等分配則と量子化について理解・習得する
第12回:熱力学第一法則と状態変化に伴う仕事について理解・習得する
第13回:エンタルピーと熱容量(1)
第14回:エンタルピーと熱容量(2)
第15回:まとめ
到達度評価と解説 これまでの理解度を試験によって評価する
教職課程
Teacher-training course
本科目は、教育職員免許状取得(教科:理科)に必要な教科に関する科目の「化学」区分に該当します。
ただし、教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。
実務経験
Practical experience
国立研究機関の研究員(化学系)における勤務経験を活かし、物理化学に関する講義を行う。
総合化学メーカーでの研究経験を活かし、物理化学に関する講義を行う。
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
9916B34
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