物理化学Ⅱ

科目基礎情報

学校	佐世保工業高等専門学校	開講年度	令和06年度 (2024年度)
授業科目	物理化学Ⅱ
科目番号	4C2260	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	物質工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	福地賢治編著　「PEL 物理化学」　実教出版
担当教員	長田 秀夫

到達目標

１．化学・生物系の課題を解決するために熱力学第１法則の知識を使うことができること。（A4）
２．化学・生物系の課題を解決するために熱力学第２法則の知識を使うことができること。（A4）
３．化学・生物系の課題を解決するために熱力学第３法則の知識を使うことができること。（A4）
４．化学・生物系の課題を解決するために自由エネルギーの知識を使うことができること。（A4）
５．化学・生物系の課題を解決するために化学ポテンシャルの知識を使うことができること。（A4）

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	到達レベルの目安(不可)
到達目標１	熱力学の法則に関する基礎的な問題を解決することができる。	熱力学の法則に関する基礎的な問題をある程度解決することができる。	熱力学の法則に関する基礎的な問題を解決することができない。
到達目標２	自由エネルギーに関する基礎的な問題を解決することができる。	自由エネルギーに関する基礎的な問題をある程度解決することができる。	自由エネルギーに関する基礎的な問題を解決することができない。
到達目標３	化学ポテンシャルに関する基礎的な問題を解決することができる。	化学ポテンシャルに関する基礎的な問題をある程度解決することができる。	化学ポテンシャル則に関する基礎的な問題を解決することができない。
到達目標４	混合溶液の物性変化に関する基礎的な問題を解決することができる。	混合溶液の物性変化に関する基礎的な問題をある程度解決することができる。	混合溶液の物性変化に関する基礎的な問題を解決することができない。
到達目標５	化学平衡に関する基礎的な問題を解決することができる。	化学平衡に関する基礎的な問題をある程度解決することができる。	化学平衡に関する基礎的な問題を解決することができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-4 （それぞれの専門分野における”もの創り専門工学”の知識を身につけて、工学的諸問題の解決に応用できること）

JABEE b （技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、及び技術者が社会に対して負っている責任に関する理解）

JABEE d （当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力）

JABEE e （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

教育方法等

概要:

高専卒業生として特に有用と考えられる化学熱力学を中心に講義と演習により物理化学の考え方を身につけさせる。予習として予習テスト、復習として演習問題と提出課題をだすのでこれらを利用して自学自習させる。

授業の進め方・方法:

予備知識：３年次までの化学，物理化学の関連する項目を整理・復習するとともに、数学、とくに微分（常微分・偏微分），積分および簡単な微分方程式の解法について復習しておくこと。
講義室：４Ｃ教室
授業形式：通常授業

注意点:

評価方法：２回の試験の平均点が60点以上あり、かつ課題プリント提出率が70%以上あれば合格とする。
自己学習の指針：演習問題および提出課題を毎週出すのでそれらを自力で正解できるようになること。
オフィスアワー：月曜日および木曜日の１６時～１７時（会議の日は除く）

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	授業内容の説明と熱力学第一法則および等温変化	可逆過程と不可逆過程および熱力学第一法則や各種変化（等温変化等）について計算ができる。
		2週	断熱変化と反応熱	断熱変化における熱力学関数が計算できる。種々の反応における反応熱が計算できる。
		3週	Carnotサイクルとエントロピー	Carnotサイクルの仕事効率等が計算できる。エントロピーの定義が理解できる。
		4週	エントロピーと熱力学第三法則	様々な変化に対するエントロピー変化が計算できる。標準エントロピーの計算ができる。
		5週	自由エネルギーと熱力学の関係式	自由エネルギーを用いて変化が定量的に説明できる。Maxwellの関係式が導出できる。
		6週	相律と相平衡	平衡状態における自由エネルギーの意義が説明できる。相平衡状態を定量的に説明できる。
		7週	総合演習	前学期の１〜６週の学習内容を説明でき、計算ができる。
		8週	前学期中間試験	前学期の１〜６週の学習内容に関する問題を解ける。
	2ndQ
		9週	２成分の気相−液相平衡	化学ポテンシャルを用いて２成分の気相−液相平衡状態における物性値を計算できる。
		10週	希薄溶液の熱力学的性質	化学ポテンシャルを用いて希薄溶液の性質を説明できる。
		11週	化学平衡	化学ポテンシャルを用いて化学平衡（平衡定数および平衡組成）の性質を説明できる。
		12週	電解質溶液	化学ポテンシャルを用いて電解質溶液の性質を説明できる。
		13週	電池	化学ポテンシャルを用いて電池と電気分解を説明できる。
		14週	界面	化学ポテンシャルを用いて界面の性質を説明できる。
		15週	総合演習	前学期の９〜１４週の学習内容を説明でき、計算ができる。
		16週	前学期定期試験	前学期の９〜１４週の学習内容に関する問題を解ける。

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	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	60	0	0	0	0	0	60
専門的能力	40	0	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0