物理化学Ⅱ

科目基礎情報

学校 秋田工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物理化学Ⅱ
科目番号 0003 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 創造システム工学科(マテリアル・プロセス工学コース) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 「ボール物理化学(第2版)(上)」DAVID W.BALL 著 田中一義・阿竹徹 監訳 化学同人
担当教員 野坂 肇

到達目標

1.相の数,成分の数から系の自由度を計算できる.
2.ラウールの法則を用いて理想溶液の蒸気圧を計算できる.
3.理想溶液と実在溶液の違いが分かり,ヘンリーの法則を用いて気体の溶解度を計算できる.
4.凝固点降下,沸点上昇および浸透圧と濃度とを相互に計算できる.

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相の数,成分の数が求められ,それらから系の自由度を決定できる.相の数,成分の数から系の自由度が求められる.相の数,成分の数から系の自由度が求められない.
評価項目2化学ポテンシャルからラウールの法則が導け,理想溶液の蒸気圧を計算できる.ラウールの法則を用いて理想溶液の蒸気圧を計算できる.ラウールの法則を用いて蒸気圧の計算ができない.
評価項目3理想溶液と実在溶液の違いが分かり,ヘンリーの法則を用いて気体の溶解度を計算できる.ヘンリーの法則を用いて気体の溶解度を計算できる.ヘンリーの法則を用いて気体の溶解度を計算できない.
評価項目4凝固点降下,沸点上昇および浸透圧と濃度を相互に計算できる.溶液の濃度から凝固点降下,沸点上昇および浸透圧を計算できる.溶液の濃度から凝固点降下,沸点上昇および浸透圧を計算できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
一成分系,二成分系状態図及び相律について学ぶ.さらに,2成分系における化学ポテンシャルについて考察し,ラウールの法則,ヘンリーの法則,凝固点降下,沸点上昇及び浸透圧について学ぶ.
授業の進め方・方法:
講義形式で行う.演習課題レポートを課す.
注意点:
 成績は,到達度試験結果80%,レポート20%で評価する.合格点は60点である.
 試験結果が合格点に達しない場合,再試験を行うことがある.
(授業を受ける前)物理化学Ⅰの学修内容を復習する.
(授業を受けた後)教科書の例題,章末問題を解き,理解度を確認する.

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
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週 授業ガイダンス
状態図と相律
授業の進め方と評価の仕方が分かる.
ギブズの相律から系の自由度が計算できる.
2ndQ
9週 液体/液体系の平衡(1) 理想溶液におけるラウールの法則が分かる.
10週 液体/液体系の平衡(2) 圧力ー組成状態図および温度ー組成状態図の見方がわかる.
11週 非理想二成分溶液 実在溶液における気液平衡が分かる.
12週 液体/気体系及び液体/固体系の平衡 気体及び固体の溶解度を計算できる.
13週 二成分系状態図と固溶体 固体-固体系状態図の意味が分かる.
14週 束一的性質(凝固点降下,沸点上昇,浸透圧) 凝固点降下,沸点上昇および浸透圧を計算することができる.
15週 到達度試験 上記項目について学習した内容の理解度を確認する.
16週 試験の解説と解答 到達度試験の解説と解答および本授業のまとめ

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。3
束一的性質を説明できる。3
蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。3
凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。3
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。3
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。3
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。3
事実をもとに論理や考察を展開できる。3

評価割合

試験課題・レポート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802000000100
基礎的能力40100000050
専門的能力40100000050
分野横断的能力00000000