到達目標
学習目標：反応速度論について理解し、種々の化学反応の反応機構の取り扱い方を学習する。
到達目標
1. 反応速度式の表し方を理解する。
2. 定常状態近似を用いて種々の反応を解析できるようになる。
3. 固体表面反応の機構を理解する。
4. 光化学反応について理解する。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
| 評価項目1 | 反応速度式に関して具体的な反応を用いながら自分の言葉でその意味を説明できる。 | 反応速度式に関して自分の言葉でその意味を説明できる。 | 反応速度式を書くことができる。 | 反応速度式を書くことができない。 |
| 評価項目2 | 定常状態近似の意味を説明でき, それを用いて, 種々の反応の反応を定量的に自分の手で解析することができる。 | 定常状態近似の意味を説明でき, それを用いて, 種々の反応の反応を解析することができる。 | 定常状態近似により反応を解析することができる。 | 定常状態近似を理解していない。 |
| 評価項目3 | 固体表面反応の特徴を, 具体的な反応例もあげつつ自分の言葉で定量的に説明できる。 | 固体表面反応の特徴を具体的な反応例もあげつつ自分の言葉で説明できる。 | 固体表面反応の特徴を自分の言葉で説明できる。 | 固体表面反応の特徴を理解していない。 |
| 評価項目4 | 光化学反応の特徴を, 具体的な反応例もあげつつ自分の言葉で定量的に説明できる。 | 光化学反応の特徴を具体的な反応例もあげつつ自分の言葉で説明できる。 | 光化学反応の特徴を自分の言葉で説明できる。 | 光化学反応の特徴を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別：専門
必修・必履修・履修選択・選択の別：履修選択
基礎となる学問分野：無機化学・物理化学・有機化学
学科学習目標との関連：本科目は総合理工学科学習教育目標「(3) 基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
授業の概要：化学反応は熱力学的支配と速度論的支配のもと進行する。本講義では, 反応速度論について学習を進め, 化学反応を定量的に解析する手法を身につけることを目指す。
授業の進め方・方法:
授業方法：講義は全てプロジェクタを用いて行う。おおよそ1週に1章のペースで進めるので, しっかりついてくること。
成績評価方法：試験によってのみ評価する。中間試験と期末試験の単純平均点を評価点とする。再試験に関しては逐一アナウンスをするので, 対象者は指示に従うこと。最後まであきらめないこと。
注意点:
履修上の注意：本科目は必履修科目のため, 学年の課程修了のために履修（欠席時間数が所定授業時間数の３分の１以下）が必須である。
履修上のアドバイス：この科目は専門科目である。受動的な態度で講義に臨んでいては，決して内容は身につかない。講義の前には，テキストの指定した箇所を必ず読んでくること。安易に「暗記」に頼ることがないよう心掛けよ。化学という学問の本質を理解できるよう，常にLogicalな思考を続けながら講義に臨んでほしい。
基礎科目：化学I（全系2年），化学II（全系3年）, 一般化学（先進3年）, 微分積分IおよびII（全系2, 3年）
関連科目：有機化学I（先進４）およびII（先進５），化学実験（先進４）
受講上のアドバイス：※本科目は環境ならびにエネルギー人材育成関連科目である。
・基本的な微分積分や微分方程式に関する知識は身についている前提で授業を行う。
・物事を学ぶためには、同じ事柄が記述してあるテキストを最低３冊は読む必要がある。授業中に紹介する参考書にも目を通し，自ら学びを深めていく姿勢を望む。遅刻の取扱については，授業開始15分後から「欠席」とみなす。
参考書：アトキンス物理化学
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, 反応速度と速度式 |
反応速度の定義および反応速度式の表し方を理解する。
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| 2週 |
素反応と複合反応 |
素反応, 可逆反応, 並発反応, 逐次反応の機構を理解する。
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| 3週 |
定常状態近似とその応用 |
定常状態近似を用いて種々の反応の反応式を解析できるようになる。
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| 4週 |
触媒反応 |
触媒反応の機構を理解する。
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| 5週 |
反応速度の解析法 |
微分法, 積分法, 分離法, 初速度法, 緩和法について理解する。
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| 6週 |
衝突と反応 |
衝突理論に基づき反応を定量的に説明できるようになる。
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| 7週 |
固体表面での反応 |
固体表面反応の機構を理解する。
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| 8週 |
【中間試験】 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
溶液中の反応 |
溶液中における物質の拡散について理解する。
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| 10週 |
光化学反応 |
光化学反応の特徴を理解する。
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| 11週 |
統計熱力学入門 |
分配関数の概念を直感的に理解する。
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| 12週 |
同上 |
同上
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| 13週 |
遷移状態理論 |
遷移状態理論に基づき反応を定量的に解析できるようになる。
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| 14週 |
同上 |
同上
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| 15週 |
【期末試験】 |
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| 16週 |
試験返却, 総まとめ |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス, 反応速度と速度式 |
反応速度の定義および反応速度式の表し方を理解する。
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| 2週 |
素反応と複合反応 |
素反応, 可逆反応, 並発反応, 逐次反応の機構を理解する。
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| 3週 |
定常状態近似とその応用 |
定常状態近似を用いて種々の反応の反応式を解析できるようになる。
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| 4週 |
触媒反応 |
触媒反応の機構を理解する。
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| 5週 |
反応速度の解析法 |
微分法, 積分法, 分離法, 初速度法, 緩和法について理解する。
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| 6週 |
衝突と反応 |
衝突理論に基づき反応を定量的に説明できるようになる。
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| 7週 |
固体表面での反応 |
固体表面反応の機構を理解する。
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| 8週 |
【中間試験】 |
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| 4thQ |
| 9週 |
溶液中の反応 |
溶液中における物質の拡散について理解する。
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| 10週 |
光化学反応 |
光化学反応の特徴を理解する。
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| 11週 |
統計熱力学入門 |
分配関数の概念を直感的に理解する。
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| 12週 |
同上 |
同上
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| 13週 |
遷移状態理論 |
遷移状態理論に基づき反応を定量的に解析できるようになる。
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| 14週 |
同上 |
同上
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| 15週 |
【期末試験】 |
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| 16週 |
試験返却, 総まとめ。 |
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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 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |