物理化学1のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
物理化学1 科目番号
Course number
42CHPHC201
科目名称(英語)
Course title(English)
Physical Chemistry 1
授業名称
Class name
物理化学1
教員名 近藤 行成
Instructor Yukishige Kondo
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester First Semester, 2021
曜日時限 金曜1限 金曜2限
Class hours First-period every Friday
First- & second-period every other Friday
開講学科
Department
工学部 工業化学科
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
対面を原則とする。教室が密にならない限り、ハイフレックス型またはハイブリッド型の時のように動画配信はしない。

ただし、教室が密になりそうな場合は、ハイフレックス型授業(対面とオンラインの同時授業)/Hybrid-Flexible format
にて実施する。

なお、4/15(金)は、本授業のガイダンスのため、オンラインで授業を行う。
概要
Descriptions
 化学全般を学ぶにあたり、物質の変化あるいは状態の変化を理解し、解析する理論体系の一つに熱力学がある。本講義では、1学年の「物理化学基礎」で学んだ熱力学第1法則を復習したのち、熱力学第2および第3法則について理解することを目標とする。講義の後半では、熱力学の応用展開として化学平衡などについて理解し、それらを説明できるようになることを目標とする。
目的
Objectives
熱力学第1法則から第3法則、これらの法則の融合から生まれる自由エネルギーを理解することを目的とする。また、これらを理想気体に対し適用し、理想気体の熱力学パラメータを計算できるようになることを目的とする。
到達目標
Outcomes
熱力学第1法則から第3法則を十分に理解し、理想気体を対象として、熱力学法則を自在に適用できるようになること、及び熱力学パラメータを導出できるようになることを到達目標とする。
履修上の注意
Course notes prerequisites
「物理化学基礎」の講義内容を十分に理解しておくこと。
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
ほぼ毎回の授業でクイズを出します。クイズの成績は、本授業の評価の40%を占めます。

また、ほぼ隔週で、演習を行います。
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
 授業で行う講義と同じ内容の動画を視聴したうえで、当日の授業に参加してもらいます。動画(音声なし)では、式を示すとともに、その説明を英語で表記しています。
 同じ内容を2回視る、聴くことにより、皆さんの本授業内容への習熟度を向上させるとともに、英単語の修得も目的とします。

 授業での説明は日本語で行います。
 同じ性質を異なる側面から見る機会が複数回与えられると、その性質の理解が深まります。ひいては習熟度の向上につながるはずです。
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
各授業終了時に次回の授業で講義する内容と、それと同じ内容の動画を紹介するので、教科書のその内容に該当する箇所を授業前に熟読するとともに、動画を視聴してくること。

また、授業内でのクイズや演習で、正解できなかった問について、自宅で復習すること。
成績評価方法
Performance grading
policy
・小テスト(クイズ) 40% ほぼ毎回の授業で実施します
・到達度評価試験 60%
ただし、中間テストが実施できる場合は、中間テストの成績を30%、到達度評価試験の成績を30%とします
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
一例として、「物理化学演習」 荻野一善・妹尾学著 (東京化学同人)
授業計画
Class plan
第1回 「熱力学とは」
熱力学が身近な存在であり、生活に密着したものであることを理解できる。

第2回 「熱力学第1法則の概念」
 1年生科目「物理化学基礎」の復習。仕事と熱、内部エネルギー、等温膨張の可逆・不可逆過程について理解し、説明ができる。

第3回 「熱力学第1法則の方法論」
 1年生科目「物理化学基礎」の復習。エンタルピー、状態関数、CvとCpの関係について理解し、説明ができる。

第4回 「熱力学第2法則の概念(1)」
 孤立系おけるエントロピーの概念を理解できる。

第5回 「熱力学第2法則の概念(2)」
 孤立系おけるエントロピーが関わる事象について理解し、説明ができる。

第6回 「熱力学第2法則の概念(3)」
 孤立系におけるエントロピーを実在系(非孤立系)に適用する方法およびクラジウスの不等式について理解し、説明ができる。

第7回 「熱力学第2法則の概念(3)」
 孤立系におけるエントロピーを実在系(非孤立系)に適用する方法およびクラジウスの不等式について理解し、説明ができる。

第8回 「熱力学第2法則の方法論(1)」
 自由エネルギーとは何か、ヘルムホルツ自由エネルギーとギブス自由エネルギーについても理解し、説明ができる。

第9回 「熱力学第2法則の方法論(2)」
 内部エネルギーの性質とギブス自由エネルギーの性質、マクスウェルの関係式について理解し、説明ができる。

第10回 「熱力学第2法則の方法論(3)」
 化学ポテンシャルとフガシティーについて理解し、説明ができる。

第11回 「 純物質の相と相転移」
 純物質の相転移と化学ポテンシャルの関係について理解し、クラペイロンの式、クラジウス-クラペイロンの式の説明ができる。

第12回 「混合物の熱力学(1)」
 部分モル量と混合ギブス自由エネルギーおよび混合エントロピーが重要な場面を理解できる。

第13回 「混合物の熱力学(2)」
 部分モル量と混合ギブス自由エネルギーおよび混合エントロピーについて理解し、説明ができる。

第14回 「化学平衡(1)」
 化学平衡と自由エネルギーの関係に学び、混合自由エネルギーが最小となる点が平衡であることを説明できる。

第15回 「化学平衡(2)」
 反応ギブズ自由エネルギーとファントホッフの式について理解し、説明ができる。
教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
994215W
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