物理化学

科目基礎情報

学校	仙台高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	物理化学
科目番号	0022	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報電子システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	4th-Q	週時間数	4
教科書/教材	喜多英明，化学入門としての基礎物理化学，学術図書出版社
担当教員	柏葉 安宏

到達目標

原子の構造・周期律表の性質・化学結合・分子構造などを，量子力学的概念・手法を用いて体系的に記述する方法を学ぶ．

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
原子の電子構造と周期律	原子の電子構造と周期律に関して書籍等を見ないで説明できる．	原子の電子構造と周期律について書籍等を参考にしながら説明できる．	原子の電子構造と周期律について説明できない．
化学結合	化学結合に関して書籍等を見ないで説明できる．	化学結合に関して書籍等を参考にしながら説明できる．	化学結合に関して説明できない．
物質の3態	物質の3態に関して書籍等を見ないで説明できる．	物質の3態に関して書籍等を参考にしながら説明できる．	物質の3態に関して説明できない．
分子の集団としての気体	物質の集団としての気体に関して書籍等を見ないで説明できる．	物質の集団としての気体に関して書籍等を参考にしながら説明できる．	物質の集団としての気体に関して説明できない．
熱力学の基本則	熱力学の基本則に関して書籍等を見ないで説明できる．	熱力学の基本則に関して書籍等を参考にしながら説明できる．	熱力学の基本則に関して説明できない．

学科の到達目標項目との関係

JABEE (A) 実践技術者としての高度でかつ幅広い基本的能力・素養

教育方法等

概要:

化学は物質そのものの変化を取り扱う学問であるが，近年は工学・物理・生物など多くの分野と相互に関連を深めている．エンジニアが扱う各種材料も全て化学物質であるという認識のもと，自然科学や科学技術を専攻する理工系学生にとって，基礎・応用を問わずどの分野に進むとしても必須の物理化学の基礎知識を講義する．

授業の進め方・方法:

授業は基本的にホワイトボードに記述しながら進める．必要に応じて，パワーポイントも使用する．概念の理解を深めるとともに，キーワードの単なる暗記ではなく量子力学に基づいた定量的な原子・分子の性質の記述するために，双方向のコミュニケーション・周囲との積極的なディスカッションを大事する．
「事前学習」毎回の授業前までに週ごとの到達目標を確認し，その中の専門用語の語句の意味を調べておくこと。
「事後学習」毎回の授業後に授業で学んだことを確認し，まとめなおしておくこと。

注意点:

成績評価は以下の通りとする．
試験：70点，レポート：30点，合計：100点満点

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	4thQ
		9週	ガイダンス，原子の電子構造と周期律	元素観の変遷，原子と分子の概念，周期律に関して説明できる．電子，原子のモデル，原子の電子，原子における電子配置，周期表と最外殻電子に関して説明できる．
		10週	量子力学の基礎	量子力学，量子数に関して説明できる．簡単なモデルのシュレディンガー方程式を説明できる．
		11週	化学結合	イオン結合とイオン結晶の構造，共有結合と分子構造について説明できる．
		12週	化学結合	配位結合と錯体の構造，金属結合と金属の構造に関して説明できる．
		13週	物質の3態	気体，分子間の力，気体の液化，分子結晶に関して説明できる．
		14週	分子の集団としての気体	分子のエネルギー，ボルツマン分布，分子の平均エネルギー，気体の圧力，気体分子の速度分布に関して説明ができる．
		15週	熱力学の基本則	系と外界，熱力学の第1法則，熱容量，可逆変化と不可逆変化，熱力学の第2法則，エントロピー，自由エネルギーに関して説明できる．
		16週	定期試験	この講義で学んだことを確認するための試験を実施する．

評価割合

	試験	レポート	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	30	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	70	30	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0