応用物理化学2のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
応用物理化学2 科目番号
Course number
72CHPHC302
科目名称(英語)
Course title(English)
Applied Physical Chemistry 2
授業名称
Class name
応用物理化学2
教員名 北村 尚斗
Instructor
開講年度学期 2022年度 後期
Year/Semester
曜日時限 金曜3限
Class hours
開講学科
Department
理工学部 先端化学科
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
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
化学熱力学は、古典熱力学と統計熱力学に大別される。この授業では、系を構成する分子等の微視的な性質と系の巨視的な性質を理論的に関係づける「統計熱力学」について勉強する。特に、統計熱力学の基礎となる気体分子の運動理論、気体分子の速度分布則、統計集団、分配関数等について学習する。
目的
Objectives
化学熱力学における基本的な体系である古典熱力学と対当する「統計熱力学」を理解する。
本学科で定めるポリシー「化学分野の基礎学力と、その上に立つ専門知識」を習得し、それをもとに「自ら課題を発見し、解決する能力」、「論理的・批判的に思考し、積極的に取り組むことのできる判断力・行動力」を養うための授業である。 
到達目標
Outcomes
気体分子の運動理論、気体分子の速度分布則、統計集団、分配関数等を説明できるようにし、これらを基本骨格とする「統計熱力学」を会得できるようにすることが目標である。
履修上の注意
Course notes prerequisites
講義に毎回出席していることを前提としているので、出席状況の確認時に不正を行わないこと。
また、以下の科目を習得しておくことが望ましい:
物理化学1、物理化学2、量子化学等。
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
準備学習:関連文献や図書を参考にして、授業範囲を事前に把握する(1時間)
復習:各回の講義内容を復習し、授業計画に示す各回の項目について説明できる(3時間)
具体的な事項については、授業の中で指示する。
成績評価方法
Performance grading
policy
到達度評価(70%)・平常点(30%)により評価する。
平常点は、課題の解答状況に基づき評価する。

[フィードバックの方法]
課題の解答例については、その授業時間内あるいは次回の授業時に解説する。

無断欠席が一定数以上の場合は、成績評価しない場合があるので注意すること。
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/
 
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https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
【物理化学関係】
1.P.W. Atkins著,千原秀昭,中村亘男 訳,“物理化学”,東京化学同人
2.W. J. Moore 著,藤代亮一 訳,“物理化学”,東京化学同人
【統計力学関係】
1.加藤岳生,“ゼロから学ぶ統計力学”,講談社
2.戸田盛和,“熱・統計力学”,岩波書店
3.E. B. Smith 著,小林 宏,岩橋槇夫 訳,“基礎化学熱力学”,化学同人
4.小島和夫,越智健二,“化学系のための統計熱力学”,培風館
授業計画
Class plan
1.序論
応用物理化学2の授業内容、統計力学の意義

2.気体分子運動論1
気体分子運動論、根平均二乗速度、速度分布

3.気体分子運動論2
実在気体の状態方定式、臨界点

4.気体分子運動論3
分子衝突、衝突数、平均自由行程

5.統計熱力学1
時間平均、集団平均、分子の分布、微視的な状態の数

6.気体分子運動論4
スターリングの公式、最大確率の分布

7.気体分子運動論5
Maxwellの速度分布則、確率密度関数

8.統計熱力学2
エントロピー、アンサンブル、ボルツマン分布

9.統計熱力学3
温度、カノニカル分配関数

10.統計熱力学4
熱力学パラメータとカノニカル分配関数、分子分配関数

11.統計熱力学5
量子化学と統計熱力学

12.統計熱力学6
気体分子の並進運動と統計熱力学

13.統計熱力学7
気体分子の振動運動と統計熱力学

14.総括
第2回から第13回の総括

15.到達度評価
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
9972406
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