概要:
本講義では、１年間を通して物理化学の全分野を概観する。まず、「物理化学」という初出の学問に慣れることを目指し、関係する専門用語を中心に解説していく。
授業の進め方・方法:
物理化学を広く網羅することが目的のため授業の進度は速い。日々の予習復習を怠らないことを望む。
注意点:
演習問題レポートに未提出がある場合、試験の結果にかかわらず評価は不可である。ルーブリックに従って定期試験の結果から評価点を算出する。
| 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 | 放射線の種類と性質を説明できる。 | 1 | |
| 放射性元素の半減期と安定性を説明できる。 | 1 | |
| 年代測定の例として、C14による時代考証ができる。 | 1 | |
| 核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。 | 1 | |
| 気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。 | 1 | 後2 |
| 気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。 | 1 | 後2 |
| 実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。 | 1 | 後2 |
| 臨界現象と臨界点近傍の特徴を説明できる。 | 1 | |
| 混合気体の分圧の計算ができる。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| 束一的性質を説明できる。 | 1 | |
| 蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。 | 1 | |
| 凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
| 熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。 | 1 | 後3 |
| エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 1 | |
| 化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。 | 1 | |
| エンタルピーの温度依存性を計算できる。 | 1 | |
| 内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。 | 1 | |
| 平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 1 | 後5,後6 |
| 諸条件の影響(ルシャトリエの法則)を説明できる。 | 1 | |
| 均一および不均一反応の平衡を説明できる。 | 1 | |
| 熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 1 | 後4 |
| 純物質の絶対エントロピーを計算できる。 | 1 | |
| 化学反応でのエントロピー変化を計算できる。 | 1 | |
| 化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。 | 1 | 後5 |
| 反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。 | 1 | |
| 平衡定数の温度依存性を計算できる。 | 1 | |
| 気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。 | 1 | |
| 反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。 | 1 | 後7 |
| 反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。 | 1 | 後7 |
| 微分式と積分式が相互に変換できて半減期が求められる。 | 1 | |
| 連続反応、可逆反応、併発反応等を理解している。 | 1 | |
| 律速段階近似、定常状態近似等を理解し、応用できる。 | 1 | |
| 電池反応と電気分解を理解し、実用例を説明できる。 | 1 | 後7 |