物理化学基礎

科目基礎情報

学校	米子工業高等専門学校	開講年度	平成30年度 (2018年度)
授業科目	物理化学基礎
科目番号	0018	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 1
開設学科	物質工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	1
教科書/教材	アトキンス「アトキンス物理化学要論 第６版」東京化学同人
担当教員	田中 晋,青木 薫

到達目標

熱力学に関する基礎的な語句を説明でき、簡単な計算ができる。
電気化学に関する基礎的な語句を説明でき、簡単な計算ができる。
反応速度に関する語句を説明でき、簡単な計算ができる。
古典物理学と量子力学の違いを説明できる。
波動関数やシュレディンガー方程式の解についてその物理的意味を説明でき、基礎的な計算ができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	熱力学に関する基礎的な語句を説明でき、簡単な計算ができる。	熱力学に関する基礎的な語句をある程度説明でき、簡単な計算がある程度できる。	熱力学に関する基礎的な語句を説明できず、簡単な計算もできない。
評価項目2	電気化学に関する基礎的な語句を説明でき、簡単な計算ができる。	電気化学に関する基礎的な語句をある程度説明でき、簡単な計算がある程度できる。	電気化学に関する基礎的な語句を説明できず、簡単な計算もできない。
評価項目3	反応速度に関する語句を説明でき、簡単な計算ができる。	反応速度に関する語句をある程度説明でき、簡単な計算がある程度できる。	反応速度に関する語句を説明できず、簡単な計算もできない。
評価項目4	古典物理学と量子力学の違いを説明できる。	古典物理学と量子力学の違いをある程度説明できる。	古典物理学と量子力学の違いを説明できない。
評価項目5	波動関数やシュレディンガー方程式の解についてその物理的意味を説明でき、基礎的な計算ができる。	波動関数やシュレディンガー方程式の解についてその物理的意味をある程度説明でき、基礎的な計算もある程度できる。	波動関数やシュレディンガー方程式の解についてその物理的意味を説明できず、でき、基礎的な計算もできない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A （技術者としての基礎力）

教育方法等

概要:

本講義では、１年間を通して物理化学の全分野を概観する。まず、「物理化学」という初出の学問に慣れることを目指し、関係する専門用語を中心に解説していく。

授業の進め方・方法:

物理化学を広く網羅することが目的のため授業の進度は速い。日々の予習復習を怠らないことを望む。

注意点:

前半は、青木が担当し、定期試験100％で評価点を算出する。
後半は、田中が担当し、定期試験70％+演習・レポート20%+小テスト10％で評価点を算出する。
全体の評価点は、前半と後半の評価点の和を1/2としたものとする

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週
		2週
		3週
		4週
		5週
		6週
		7週
		8週
	2ndQ
		9週
		10週
		11週
		12週
		13週
		14週
		15週
		16週
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス・物理化学に関する基本概念	物理化学に関する基本概念
		2週	気体と熱力学第零法則	気体の状態方程式について説明できる
		3週	熱力学第一法則	熱力学第一法則の基礎的な事柄について説明ができる
		4週	熱力学第二・第三法則	熱力学第二・第三法則の基礎的な事柄について説明できる
		5週	自由エネルギーと化学ポテンシャル・化学平衡	自由エネルギーと化学ポテンシャルの基礎的な事柄について説明できる
		6週	一成分系における平衡・多成分系における平衡	一成分系、多成分系における平衡の基礎的な記述を説明できる
		7週	電気化学とイオン溶液・反応速度論	電気化学の基礎的な反応が説明できる。反応速度の定義を説明できる
		8週	後期中間試験までの復習（後期中間試験）	後期中間試験までの学習内容を理解している。
	4thQ
		9週	ガイダンス・原子スペクトル	原子スペクトルを理解するために必要な概念を上げることができる
		10週	光電効果・電子回折	光電効果・電子回折を理解するために必要な概念を上げることができる
		11週	シュレディンガー方程式・ボルンの解釈	シュレディンガー方程式やボルンの解釈の役割を説明できる
		12週	不確定性原理・並進運動（一次元の運動）	不確定性原理の物理的意味を説明できる。並進運動（一次元の運動）のシュレディンガー方程式について説明できる
		13週	並進運動（トンネル効果・二次元の運動）	二次元の並進運動やトンネル効果の特徴を説明できる
		14週	回転運動（二次元の回転・三次元の回転）	二次元、三次元の回転運動のエネルギーの特徴を説明できる
		15週	振動運動・水素型原子の構造と量子数	振動運動のエネルギーの特徴を説明できる。水素型原子の構造と量子数の特徴を説明できる
		16週	学年末試験までの復習（学年末試験）	学年末試験までの学習内容を理解している。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	化学・生物系分野	物理化学	気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。	1	後2
				気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。	1	後2
				実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。	1	後2
				熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。	1	後3
				平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。	1	後5,後6
				熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。	1	後4
				反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。	1	後7
				反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。	1	後7
				電池反応と電気分解を理解し、実用例を説明できる。	1	後7

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	90	0	0	0	0	10	100
基礎的能力	90	0	0	0	0	10	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0