到達目標
1. 熱力学第一法則を説明でき、関連した問題について、定量的に解を求めることができる。
2. 熱力学第二法則、エントロピーを説明でき、状態変化の方向と平衡条件を記述できる。
3. 相平衡と溶液に関する各種法則を説明でき、これらの法則を適用して定量的解を得ることができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベル | 標準的な到達レベル | 最低限の到達レベル |
| 到達目標1 | 熱力学第一法則を詳しく説明でき、関連した問題について、定量的に解を求めることができる。 | 熱力学第一法則の概要を説明でき、関連した問題について、定量的に解を求めることができる。 | 熱力学第一法則を部分的に説明でき、反応熱を求めることができる。 |
| 到達目標2 | 熱力学第二法則、エントロピーを詳しく説明でき、状態変化の方向と平衡条件を記述できる。 | 熱力学第二法則、エントロピーの概要を説明でき、状態変化の方向と平衡条件を記述できる。 | 熱力学第二法則、エントロピーを部分的に説明でき、状態変化の方向と平衡条件を記述できる。 |
| 到達目標3 | 相平衡と溶液に関する各種法則を全て説明でき、これらの法則を適用して定量的解を得ることができる。 | 相平衡と溶液に関する各種法則の概要を説明でき、これらの法則を適用して定量的解を得ることができる。 | 相平衡と溶液に関する法則の一部を説明でき、法則を適用して定量的解を得ることができる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
熱力学は、熱、仕事、および平衡状態にある系のエネルギー量の相互関係を研究する学問である。化学では、熱力学は、特定の反応がエネルギー的に可能かどうかの情報を提供する。本講義では、熱力学の基本的な法則、および熱力学の化学への応用（反応熱、化学平衡）について理解することを目的とする。学生は熱力学の基本概念を学び、熱力学の法則を適用する方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義形式で進める。教科書を使って進め、演習問題を解く。講義の冒頭に、前の講義に対する質問の解説を行うことがある。講義中に課題を配布するので、解いて提出する。最終成績は以下のように評価する。
中間・期末試験（持ち込み不可） 60%
ポートフォリオ（課題提出） 40%
これらの総合点100点満点中60点以上で合格とする。
【授業時間30時間＋自学自習時間60時間】講義の進度に合わせ、6時間×10回分（中間試験までに5回、期末試験までに5回）の自学自習課題を設定している。
講義の進め方、成績評価、課題提出については、オリエンテーションで説明する。
注意点:
講義終了時に、専用のフォーム（Microsoft forms）から質問を送信する。テキスト、ノート、関数電卓、スマートフォンを毎回持参する。課題の提出が遅れた場合、減点することがある。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
オリエンテーション／物理化学の基礎知識 |
単位の換算ができる。用語を説明できる。
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| 2週 |
熱力学第一法則 1 |
熱力学第一法則が説明できる。
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| 3週 |
熱力学第一法則 2 |
内部エネルギー、エンタルピー、仕事が計算できる。
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| 4週 |
熱力学第一法則 3 |
反応熱が計算できる。
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| 5週 |
熱力学第二法則 1 |
熱力学第二法則が説明できる。
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| 6週 |
熱力学第二法則 2 |
エントロピーを説明でき、計算できる。
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| 7週 |
熱力学第三法則 |
熱力学第三法則が説明できる。
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| 8週 |
【中間試験】 |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の返却と解説／自由エネルギー |
ギブスエネルギー、ヘルムホルツエネルギーを用いて、変化の方向や平衡状態を説明できる。
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| 10週 |
化学ポテンシャル |
化学ポテンシャルについて説明できる。
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| 11週 |
相平衡と溶液 1 |
ギブスの相律とクラウジウス-クラペイロンの式を説明でき、関連する計算ができる。
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| 12週 |
相平衡と溶液 2 |
ラウールの法則について説明でき、理想溶液に関連する計算ができる。
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| 13週 |
相平衡と溶液 3 |
ヘンリーの法則について説明でき、理想希薄溶液に関連する計算ができる。
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| 14週 |
相平衡と溶液 4 |
活量の定義について説明でき、実在溶液に関連する計算ができる。
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| 15週 |
相平衡と溶液 5 |
束一的性質を説明でき、関連する計算ができる。
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| 16週 |
【期末試験／試験返却と解説】 |
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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
| 中間・期末試験 | 小テスト | ポートフォリオ | 発表・取り組み姿勢 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 0 | 40 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 10 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 20 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 10 | 0 | 0 | 20 |