到達目標
①相平衡と相律について理解できる。
②２成分系の相平衡について理解できる。
③電解質溶液について理解できる。
④コロイド・界面化学について理解できる。
[教育目標] D
[キーワード] 相平衡、相律、状態図、理想溶液、非理想溶液、束一的性質、電解質溶液
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
相平衡と相律についても理解 | 相平衡と相律の概念が十分に理解できる。 | 相平衡と相律の概念が理解できる。 | 相平衡と相律の概念が理解できない。 |
| 評価項目2
２成分系の相平衡についての理解
| ２成分の相平衡について理解でき、２成分系のさまざまな系に十分適用できる。
| ２成分の相平衡について理解でき、２成分系のさまざまな系に適用できる。
| ２成分の相平衡について理解できず、２成分系のさまざまな系に適用できない。
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| 評価項目3
電解質溶液についての理解 | 電解質溶液についての理論的部分を理解でき、十分に適用できる。 | 電解質溶液についての理論的部分を理解でき、に適用できる。 | 電解質溶液についての理論的部分を理解できず、適用できない。 |
| 評価項目4
コロイド・界面化学についての理解 | コロイド・界面化学についての理論的部分を理解でき、十分に適用できる。 | コロイド・界面化学についての理論的部分を理解でき、適用できる。 | コロイド・界面化学についての理論的部分を理解できず、適用できる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物理化学では、化学の基本となる法則や理論を研究する分野である。本講義では、化学熱力学を基礎とする、１成分の相平衡、多成分系の相平衡、電解質溶液の性質、ならびにコロイド・界面化学について学ぶ。
授業の進め方・方法:
第３学年の物理化学Ⅰ、第4学年前期の物理化学Ⅱに引き続いて行う講義である。講義は教科書、プリント等を用いて行い、演習も随時行う。
注意点:
物理化学Ⅰおよび物理化学Ⅱで使用した教科書「物理化学の基礎・共立出版」を持参すること。
[事前学習]
「授業項目」に対応する教科書の内容を事前に読んでおくこと。また、ノートの前回の授業部分を復習しておくこと。
[評価方法・評価基準]
試験結果( 100%)で評価する。詳細は第１回目の授業で告知する。
化学熱力学的知識を基にした相律や状態図、２成分系の相平衡についての理解の程度、さらに、電解質溶液中のイオンの挙動、コロイド・界面化学の原理についての理解の程度を評価する。
課題等を課すので自己学習レポートを提出すること。自己学習レポートの未提出が，4分の１を超える場合は評価を60点未満とする。60点以上を修得単位とする。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
自由エネルギーと化学ポテンシャルについて |
自由エネルギーと化学ポテンシャルについて理解できる。
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| 2週 |
相平衡、相律について |
相平衡、相律について理解できる。
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| 3週 |
純物質の相平衡とクラジウス・クラペイロンの式 |
純物質の相平衡とクラジウス・クラペイロンの式について理解できる。
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| 4週 |
理想溶液と非理想溶液について➀ |
理想溶液と非理想溶液について理解できる。
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| 5週 |
理想溶液と非理想溶液について② |
理想溶液と非理想溶液について理解できる。
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| 6週 |
2成分系の相平衡、固液平衡➀ |
2成分系の相平衡、固液平衡について理解できる。
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| 7週 |
2成分系の相平衡、固液平衡② |
2成分系の相平衡、固液平衡について理解できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
溶液の束一的性質➀ |
溶液の束一的性質について理解できる。
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| 10週 |
溶液の束一的性質② |
溶液の束一的性質について理解できる。
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| 11週 |
電解質溶液➀ |
電解質溶液について理解できる。
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| 12週 |
電解質溶液② |
電解質溶液について理解できる。
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| 13週 |
電解質溶液③ |
電解質溶液について理解できる。
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| 14週 |
コロイド・界面化学 |
コロイド・界面化学について理解できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験の解説。まとめ |
試験の解説とまとめを行う。
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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 | 純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。 | 4 | 後4,後5 |
| 2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。 | 4 | 後6,後7 |
| 束一的性質を説明できる。 | 4 | 後9,後10 |
| 蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | 後9,後10 |
| 凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | 後9,後10 |
| 相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度(温度、圧力、組成)を計算し、平衡状態を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 電池反応と電気分解を理解し、実用例を説明できる。 | 3 | 後11,後12,後13 |
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 |