到達目標
専門分野として化学を学ぶための入門として，物理化学の基礎について学び，以下の内容を会得する。
① 原子・分子の基本的構造や化学結合，分子間の相互作用について基本的な内容を理解している。
② 物質の三態，気体の諸法則について理解し，各種計算ができる。
③ 化学熱力学および熱化学に関する基本法則を理解し，各種計算ができる。
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 | 原子・分子の基本的構造や化学結合，分子間の相互作用について，理解している。 | 原子・分子の基本的構造や化学結合，分子間の相互作用について，基本的な内容を理解している。 | 原子・分子の基本的構造や化学結合，分子間の相互作用について理解できていない。 |
| 評価項目2 | 物質の三態，気体の諸法則について理解し，滞りなく各種計算ができる。 | 物質の三態，気体の諸法則について理解し，各種計算ができる。 | 物質の三態，気体の諸法則について計算ができない。 |
| 評価項目3 | 化学熱力学および熱化学に関する基本法則を理解し，滞りなく各種計算ができる。 | 化学熱力学および熱化学に関する基本法則を理解し，各種計算ができる。 | 化学熱力学および熱化学に関する計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理化学の基本となる原子分子の構造，気体の諸法則，化学熱力学について学ぶ。
授業の進め方・方法:
板書を中心とした講義を行う。
注意点:
授業の進行に合わせ，課題課すので遅延なく提出すること。
多くの場合，試験時には関数電卓が必要となるので持参すること。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
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物理化学の体系について知る。
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| 2週 |
原子の構造（1）原子構造の解明 |
原子構造の解明の歴史について知る。
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| 3週 |
原子の構造（2）原子模型 |
ボーアモデルについて説明できる。
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| 4週 |
原子の構造（3）量子化，原子軌道，電子配置 |
量子化，水素様原子の軌道，そこへの電子配置について説明できる。
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| 5週 |
分子の形成（1）共有結合，ルイス構造，電子対反発モデル |
分子やイオンのルイス構造を描ける。
電子対反発モデルを説明できる。
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| 6週 |
分子の形成（2）分子軌道，混成軌道 |
分子軌道，混成軌道について説明できる。
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| 7週 |
分子の形成（3）等核二原子分子，エネルギー準位図 |
等核二原子分子のエネルギー準位図を説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
分子間力（1）物質の三態，気体・液体の性質，分子の極性 |
電気陰性度と分子の極性について説明できる。
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| 10週 |
分子間力（2）分子間相互作用，分散力
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種々の分子間相互作用について説明できる。
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| 11週 |
気体の性質（1）気体の状態方程式，モル分率，分圧の法則
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理想気体の状態方程式を用いた計算，モル分率および分圧の計算ができる。
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| 12週 |
気体の性質（2）気体分子運動論モデル
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気体運動論モデルを説明できる。
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| 13週 |
実在気体（1）分子間ポテンシャル，圧縮因子，臨界点 |
実在気体と理想気体との相違点を説明できる。
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| 14週 |
実在気体（2）ファンデルワールスの状態方程式 |
ファンデルワールス気体の圧力を計算できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
まとめ |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱力学第一法則（1）内部エネルギー，熱力学的エネルギー保存則 |
熱力学の用語について知る。
熱力学第一法則および内部エネルギーについて説明できる。
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| 2週 |
熱力学第一法則（2）仕事，熱 |
仕事および熱について計算できる。
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| 3週 |
熱力学第一法則（3）不可逆過程，可逆過程 |
不可逆過程の仕事，および可逆過程の仕事について計算できる。
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| 4週 |
熱力学第一法則（4）エンタルピー |
エンタルピーの定義と熱との関係性について理解する。
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| 5週 |
熱化学（1）物理変化・化学変化と熱，熱化学方程式 |
物理変化や化学変化と熱の関係について理解する。
化学変化と熱の関係について，熱化学方程式で表現できる。
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| 6週 |
熱化学（2）生成エンタルピー，反応エンタルピー |
標準生成エンタルピーについて説明できる。
標準反応エンタルピーについて計算できる。
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| 7週 |
熱化学（3）ヘスの法則，キルヒホフの法則 |
ヘスの法則，キルヒホフの法則を用いた計算が出来る。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
熱力学第二法則（1）自発変化の方向性 |
自然における不可逆な変化の方向性について理解する。
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| 10週 |
熱力学第二法則（2）エントロピー，エントロピー変化 |
エントロピーについて説明できる。
諸過程におけるエントロピーについて計算できる。
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| 11週 |
熱力学第二法則（3）ギブズエネルギー |
ギブズエネルギーについて説明できる。
反応ギブズエネルギーを計算できる。
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| 12週 |
自由エネルギー（1）絶対エントロピー，標準生成ギブズエネルギー |
熱力学第三法則について説明できる。
絶対エントロピーから標準反応エントロピーを計算できる。
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| 13週 |
自由エネルギー（2）標準反応ギブズエネルギー，ギブズエネルギーと平衡 |
標準反応ギブズエネルギーから平衡定数を計算できる。
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| 14週 |
熱サイクルの効率 |
カルノーサイクルおよびその効率について説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
まとめ |
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |