到達目標
気体の法則及び熱力学第一法則に関する概念を理解し、用語を説明できる。
気体の法則及び熱力学の様々な基礎式を理解し、式の誘導や式を用いた計算ができる。
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 | 気体の法則及び熱力学第一法則に関する概念を理解し、用語を詳しく説明できる。 | 気体の法則及び熱力学第一法則に関する概念を理解し、用語を簡単に説明できる。 | 気体の法則及び熱力学第一法則に関する概念を理解し、用語を説明できない。 |
| 評価項目2 | 気体の法則及び熱力学の様々な基礎式を理解し、式の誘導や式を用いた様々な計算ができる。 | 気体の法則及び熱力学の様々な基礎式を理解し、式の誘導や式を用いた簡単な計算ができる。 | 気体の法則及び熱力学の様々な基礎式を理解し、式の誘導や式を用いた計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理化学は無機化学、有機化学、化学工学などの広い化学分野のもとになっている物理的な原理を取り扱う学問であり、物質の構造、性質および化学変化という三つの側面から物質を考える。物理化学ⅠAでは、主として気体の性質および熱力学の基礎に関する内容を学習する。
授業の進め方・方法:
物理化学ⅠAでは、主として気体の法則の基礎および熱力学の基礎（第一法則）を学ぶ。気体では一般化学で用いられる理想気体について学び、続いて実在気体について学ぶ。気体の様々な性質、気体分子運動論が主な項目となる。熱力学では、第一法則やエネルギーに関する計算を学ぶ。
注意点:
数学と物理の基礎的知識が必要とされる。数学では少なくとも指数関数、対数関数などの関数の知識と微分積分学、物理では物理量の単位、エネルギー量、運動の法則など質点の力学に関する基礎を理解していることが必要である。関数電卓を常時用意すること。
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 |
単位、関係する数学、気体の法則、状態方程式、混合気体、分圧の法則 |
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| 2週 |
単位、関係する数学、気体の法則、状態方程式、混合気体、分圧の法則 |
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| 3週 |
気体分子運動論、エネルギー等分配則、速度分布則、分子速度 |
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| 4週 |
気体分子運動論、エネルギー等分配則、速度分布則、分子速度 |
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| 5週 |
実在気体とvan der Waals式、分子間力、臨界現象 |
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| 6週 |
実在気体とvan der Waals式、分子間力、臨界現象 |
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| 7週 |
化学熱力学 系と状態、状態量、過程 |
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| 8週 |
化学熱力学 系と状態、状態量、過程 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
熱と仕事、熱力学第一法則 |
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| 10週 |
熱と仕事、熱力学第一法則 |
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| 11週 |
内部エネルギー、エンタルピー、熱容量 |
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| 12週 |
内部エネルギー、エンタルピー、熱容量 |
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| 13週 |
気体の等温変化、気体の断熱変化 |
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| 14週 |
気体の等温変化、気体の断熱変化 |
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| 15週 |
到達度試験 |
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| 16週 |
答案返却 |
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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 |
| 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。 | 4 | 前1,前2,前8 |
| 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。 | 4 | 前2 |
| 実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。 | 4 | 前3 |
| 臨界現象と臨界点近傍の特徴を説明できる。 | 4 | 前1,前3 |
| 混合気体の分圧の計算ができる。 | 4 | 前1 |
| 熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
| エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
| 化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。 | 4 | |
| 内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題・小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 10 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 50 |