到達目標
物理化学の基礎である化学熱力学の、内部エネルギーと熱力学第一法則、エントロピーと熱力学第二法則を身に付け、自由エネルギーの概念を理解し計算できるようなることを目標とする。
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 | 自由エネルギーをよく理解する。 | 自由エネルギーを理解する。 | 自由エネルギーを理解しない。 |
| 評価項目2 | 化学ポテンシャルと化学平衡・相平衡をよく理解する。 | 化学ポテンシャルと化学平衡・相平衡を理解する | 化学ポテンシャルと化学平衡・相平衡を理解しない。 |
| 評価項目3 | 溶液の性質と化学ポテンシャルをよく理解する。 | 溶液の性質と化学ポテンシャルを理解する。 | 溶液の性質と化学ポテンシャルを理解しない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (c)
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JABEE (d)
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学習・教育目標 C4
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学習・教育目標 C6
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教育方法等
概要:
化学熱力学では、物質内部のエネルギー状態やエネルギー状態や物質をまたいだエネルギーの移動方法、そして物質やエネルギー形態の変換方法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
パワーポイントとプリントを使って、エネルギー状態や移動方法に対するこの学問独特のとらえ方その記述の仕方について、説明し関連する問題をときながら授業を進めて行く。
注意点:
毎回、関連問題を解いてレポートとして提出する。
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 |
さまざまな移動方法をとるエネルギー |
我々の身近なエネルギーの形態とその変換の様子を理解する。
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| 2週 |
自由エネルギーの概念を理解し計算できるようになること |
自由エネルギーの概念を理解し計算できるようになることを認識する。
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| 3週 |
内部エネルギーと熱力学第一法則 |
内部エネルギーと熱力学第一法則を理解する。
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| 4週 |
一定圧力下における熱エネルギーのやり取りーエンタルピーの導入ー |
一定圧力下における熱エネルギーのやり取りーエンタルピーの導入ーを理解する。
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| 5週 |
熱から仕事への変換ーカルノーサイクルの登場ー |
熱から仕事への変換ーカルノーサイクルの登場ーを理解する。
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| 6週 |
エントロピーと熱力学第二法則 |
エントロピーと熱力学第二法則を理解する。
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| 7週 |
中間試験 |
全員が合格点をとれることを目標とする。
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| 8週 |
自由エネルギーの導入と自発変化の方向性 |
自由エネルギーの導入と自発変化の方向性を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
状態関数と熱力学の基本式 |
状態関数と熱力学の基本式を理解する。
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| 10週 |
開放系の熱力学－化学ポテンシャル－の導入 |
開放系の熱力学－化学ポテンシャル－の導入できるようになる。
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| 11週 |
化学ポテンシャルと化学平衡 |
化学ポテンシャルと化学平衡を理解する。
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| 12週 |
自由エネルギーの化学への応用－相平衡－ |
自由エネルギーの化学への応用－相平衡－ができるようになる。
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| 13週 |
溶液の性質と化学ポテンシャル |
溶液の性質と化学ポテンシャルを理解する。
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| 14週 |
電池に見る化学熱力と電気化学の基礎 |
電池に見る化学熱力と電気化学の基礎を理解する。
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| 15週 |
期末試験 |
全員が合格点をとれることを目標とする。
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| 16週 |
予備日 |
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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
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 70 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |