到達目標
１．化学熱力学を用いて純物質の変化について定量的な取り扱いができる。
２．熱力学関数と化学変化との関与について理解する。
３．純物質の変化をギブズエネルギーという概念を含めて理解する。
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 |
| １．化学熱力学を用いて純物質の変化について定量的な取り扱いができる。 | □実在気体を含めた気体の状態量変化および純物質の変化を熱力学第一法則を用いる計算によって説明でき，化学熱力学的な説明を相変化についてできる。
□変化の自発性を熱力学第２法則に基づいて説明し，種々のエントロピー変化が計算できる。
□カルノーサイクルについて計算を用いた説明ができ，熱力学温度目盛の定義を示すことができる。 | □完全気体の状態量変化および純物質の変化を熱力学第一法則を用いる計算によって説明できる。
□変化の自発性を熱力学第２法則に基づいて説明し，エントロピー変化を計算できる。
□カルノーサイクルについて計算を用いた説明ができる。 | □完全気体の状態量変化および純物質の相変化を熱力学第一法則を用いる計算によって説明できない。
□変化の自発性を熱力学第２法則に基づいて説明し，エントロピー変化を計算できない。
□カルノーサイクルについて計算を用いた説明ができない。 |
| ２．熱力学関数と化学変化との関与について理解する。 | □化学変化におけるエンタルピー変化およびエントロピー変化を温度変化を含めた場合について計算できる。
□化学変化の自発性を熱力学関数に基づいて説明し，種々の反応に適用して計算できる。 | □化学変化におけるエンタルピー変化およびエントロピー変化を計算できる。
□化学変化の自発性を熱力学関数に基づいて説明し，計算できる。 | □化学変化におけるエンタルピー変化およびエントロピー変化を計算できない。
□化学変化の自発性を熱力学関数に基づいて説明し，計算できない。 |
| ３．純物質の変化をギブズエネルギーという概念を含めて理解する。 | □ギブズエネルギーの定義と性質を数式を用いて説明できる。
□純物質の複数の状態量が変化する場合のギブズエネルギー変化が計算できる。 | □ギブズエネルギーの定義と性質を説明できる。
□純物質の状態量変化におけるギブズエネルギー変化が計算できる。 | □ギブズエネルギーの定義と性質を説明できない。
□純物質の状態量変化におけるギブズエネルギー変化が計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
【本校学習・教育目標（本科のみ）】 2
説明
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教育方法等
概要:
化学と生物の理解において最も重要な基礎となる事柄を，物理化学という分野・科目として捉え，物質工学科の本科課程の学習内容，現代化学を理解する基礎を涵養する。本科目では，物質の成り立ちと変化を理解するための学習内容として，基礎化学熱力学および化学平衡を学習する。
授業の進め方・方法:
授業は講義中心で進め，必要に応じて授業内で口頭試問を行う．また，学習内容の重要度や区切りに応じて確認演習を行う．
授業内容は，化学と生物の必須基礎としての物理化学の基本を，おもに気体の性質，熱力学第一法則，熱力学第二法則について取り扱う．
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
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 |
ガイダンス |
・物理化学の位置付けと学習の意義を理解する．
・物理量の表記，単位の変換が適切に行える．
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| 2週 |
気体の性質１ |
・完全気体の定義と特徴を理解する．
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| 3週 |
気体の性質２ |
・実在気体を完全気体との差異について説明できる．
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| 4週 |
第一法則１ |
・化学熱力学の基本概念として，エネルギー，熱，仕事の説明ができる．
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| 5週 |
第一法則２ |
・内部エネルギーについて理解する．
・気体の膨張での仕事，熱の出入りを計算し，説明できる．
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| 6週 |
第一法則３ |
・エンタルピーの定義を説明でき，種々の変化におけるエンタルピー変化を計算できる．
・断熱過程における状態量の計算と関係式の導出ができる．
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| 7週 |
第一法則４ |
・化学熱力学における状態関数相互の関係を式で示すことができる．
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| 8週 |
中間試験 |
・物理化学で扱う物理量の単位について定義と変換ができる．
・気体の性質を具体的に説明できる．
・第一法則を用いる計算ができる．
・エンタルピー変化を計算できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
第二法則１ |
・自発的変化の方向をエントロピー変化と関係づけて説明できる．
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| 10週 |
第二法則２ |
・種々の変化におけるエントロピー変化を計算できる．
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| 11週 |
第二法則３ |
・状態関数としてのエントロピーについてカルノーサイクルを用いて説明できる．
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| 12週 |
第二法則４ |
・第一法則と第二法則の結合の一例として熱力学の基本式を示すことができる．
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| 13週 |
ギブズエネルギー１ |
・変化の方向を示す状態量としてのギブズエネルギーの定義を数式を用いて説明できる．
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| 14週 |
ギブズエネルギー２ |
・ギブズエネルギーの温度依存性，圧力依存性を数式を用いて説明し，計算できる．
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| 15週 |
期末試験 |
・化学熱力学を用いて純物質の変化について定量的な取り扱いができる。
・熱力学関数と化学変化との関与について理解する。
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| 16週 |
化学熱力学の基本のまとめ |
・期末試験までの内容を概観し，理解を深める．
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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 | 確認演習 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 75 | 20 | 0 | 5 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 75 | 20 | 0 | 5 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |