到達目標
1)ギブズエネルギーに基づく化学平衡を理解し、その平衡移動に関してルシャトリエの法則に従い説明できること。
2)状態図を理解し、その平衡状態を説明できること。さらに束一的性質から溶液の分子量等を算出できること。
3)反応速度論を理解した上で、反応次数や速度定数を計算により決定できること。
4)核反応による放射線の種類を理解し、半減期から安定性を説明できること。
5)電池反応について各電極における酸化・還元反応を理解し、ネルンストの式に基づいて起電力を求めることができること。
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 |
化学平衡についいて理解し、ギブズエネルギーと平衡定数を求めることができる。 | 化学平衡について理解し、ギブズエネルギーと平衡定数を求めることができる。 | 化学平衡の基本的な事項について理解し、ギブズエネルギーと平衡定数を求めることができる。 | 化学平衡について理解できない。ギブズエネルギーと平衡定数を求めることができない。 |
状態図を理解し、その平衡状態を説明できること。さらに束一的性質から溶液の分子量等を算出できること。 | 状態図を理解し、その平衡状態を説明できる。さらに束一的性質から溶液の分子量等を算出できる。 | 状態図を理解し、その平衡状態を説明できる。さらに束一的性質を説明できる。 | 状態図を理解し、その平衡状態を説明できるない。さらに束一的性質を説明できない。 |
反応速度論を理解し、反応次数や速度定数を計算できること。 | 反応速度論を理解し、反応次数や速度定数を計算できる。 | 反応速度論を理解し、速度定数を計算できる。 | 反応速度論を理解できない。速度定数を計算できない。 |
核反応による放射線の種類を理解し、半減期から安定性を説明できること。 | 核反応による放射線の種類を理解し、半減期から安定性を説明できる。 | 核反応による放射線の種類を理解し、半減期を計算できる。 | 核反応による放射線の種類を理解できない。半減期を計算できない。 |
電池反応における各電極における酸化・還元反応を理解し、ネルンストの式に基づいて起電力を求めることができること。 | 電池反応における各電極における酸化・還元反応を理解し、ネルンストの式に基づいて起電力を求めることができる。 | 電池反応における各電極における酸化・還元反応を理解し、起電力を求めることができる。 | 電池反応における各電極における酸化・還元反応を理解できない。起電力を求めることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
Ⅰ 人間性
Ⅱ 実践性
Ⅲ 国際性
CP2 各系の工学的専門基盤知識,および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力
CP4 他者を理解・尊重し,協働できるコミュニケーション能力と人間力
教育方法等
概要:
この科目は企業で分析機器の解析方法を担当していた教員が、その経験を活かして物理化学の「化学平衡」、「状態図」、「反応速度」、「核化学」、「電池」について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
講義を中心に授業を進めるが、適宜演習を行う。
「物理化学Ⅰ」で学習した熱力学に関する知識を基礎として、発展かつ実践的な内容について説明する。主に座学形式で実施し、適宜演習と課題により、その内容の理解度を高める。講義前には教科書の該当部分を予習し、授業終了後には学習内容について復習を心がけること。講義時にはノート、筆記用具、関数電卓を持参すること。
この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習として動画の視聴および課題を課す。この他,日常の授業(30時間)のための予習復習時間,定期試験の準備のための勉強時間を総合し,60時間の自学自習時間が必要である。
注意点:
履修にあたっては「物理化学Ⅰ」の知識が必要となるので、復習しておくこと。
演習には関数電卓を使用するので用意すること。
学業成績が60点未満のものに対して再試験を実施する場合がある。この場合,再試験の成績は定期試験の成績に置きかえて再評価を行う。
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 |
化学平衡(1)~平衡定数 |
平衡定数を求めることができる。
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2週 |
化学平衡(2)~平衡定数と諸条件の影響 |
各種諸条件下での平衡定数を求めることができる。
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3週 |
化学平衡(3)~平衡定数とルシャトリエの原理 |
ルシャトリエの原理を説明できる。
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4週 |
化学平衡(4)~均一系と不均一系の化学平衡 |
均一系と不均一系での化学平衡の違いを明らかにできる。
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5週 |
相図と状態図(1)~相図とギブズの相律 |
状態図から気液平衡を説明できる。
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6週 |
相図と状態図(2)~相図とギブスの相律 |
相律の定義を理解し、平衡状態を説明できる。
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7週 |
相図と状態図(3)~束一的性質 |
束一的性質を理解し、沸点上昇・凝固点降下、浸透圧に関して溶質の分子量を計算できる。
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8週 |
反応速度論(1)~反応速度の定義 |
反応速度の定義を理解できる。
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2ndQ |
9週 |
反応速度論(2)~反応次数とその特徴 |
反応速度定数と反応次数を計算から求めることができる。
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10週 |
反応速度論(3)~アレニウスの式 |
アレニウスの式より反応速度を計算することができる。
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11週 |
放射線の種類と特徴(1)~放射線の種類と半減期 |
各種放射線の特徴を理解し、その半減期を求めることができる。
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12週 |
放射線の種類と特徴(2)~核分裂と核融合 |
核分裂と核融合について説明できる。
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13週 |
電気化学(1)~ネルンストの式と起電力 |
ネルンストの式を用いて起電力を計算できる。
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14週 |
電気化学(2)~平衡定数とネルンストの式 |
電池反応の起電力、平衡定数、自由エネルギーについて計算できる。
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15週 |
電気化学(3)~電池反応と電気分解 |
電気分解について説明できる。実用電池の種類と特徴について説明できる。
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16週 |
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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 |
評価割合
| 達成度評価 | 定期試験 | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 30 | 60 |
専門的能力 | 20 | 20 | 40 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |