到達目標
1. 自発変化・非自発変化の概念が理解できる。
2. エントロピー概念、熱力学第二法則、熱力学第三法則が理解できる。
3. ギブズエネルギーと相転移の関係が理解できる。
4. 相図と相律の関係が理解できる。
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 | 自発変化・非自発変化の概念が説明できる。 | 自発変化・非自発変化の概念が理解できる。 | 自発変化・非自発変化の概念が理解できない。 |
| 評価項目2 | エントロピー概念、熱力学第二法則、熱力学第三法則が説明できる。 | エントロピー概念、熱力学第二法則、熱力学第三法則が理解できる。 | エントロピー概念、熱力学第二法則、熱力学第三法則が理解できない。 |
| 評価項目3 | ギブズエネルギーと相転移の関係が説明できる。 | ギブズエネルギーと相転移の関係が理解できる。 | ギブズエネルギーと相転移の関係が理解できない。 |
| 相図と相律の関係が説明できる。 | 相図と相律の関係が理解できる。 | 相図と相律の関係が理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 A① 数学・物理・化学などの自然科学、情報技術に関する基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 A② 自主的・継続的な学習を通じて、基礎科目に関する問題を解くことができる。
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
教育方法等
概要:
「物理化学」は化学の基礎になっている物理的な原理を取扱い、原子、電子、エネルギーなどの基本的な概念によって、物質の諸性質を説明する教科であり、無機化学、有機化学、高分子化学、生物化学、化学工学、反応工学 など化学のあ らゆる分野で基本となる内容で構成される重要教科である。3 年次では気体の性質、熱力学第一法 則、熱化学、熱力学 第二法則、純物質の相平衡について講義すると共に、必要とされる数理的解析法について学習 する。
授業の進め方・方法:
講義と並行して演習を行い、理解度を深める。「物理化学」の関連基礎科目として、1 年次 2 年次で学習した「化学」、3 年次で学習する「分析化学」、「無機化学」があり、それら科目を復習しておくことにより授業内容をよ く理解す ることができる。
注意点:
物理化学で現れる式や法則・概念のもつ意味を理解できていると共に、数理的取り扱いができていること。
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 |
3 章 熱化学
エンタルピーの化学における役割及び性質について講義する。 |
エンタルピーの化学における役割及び性質について理解する。
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| 2週 |
3 章 熱化学
エンタルピーの化学における役割及び性質について講義する。 |
エンタルピーの化学における役割及び性質について理解する。
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| 3週 |
3 章 熱化学
ヘスの法則及びキルヒホッフの法則について講義する。 |
ヘスの法則及びキルヒホッフの法則について理解する。
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| 4週 |
3 章 熱化学
ヘスの法則及びキルヒホッフの法則について講義する。 |
ヘスの法則及びキルヒホッフの法則について理解する。
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| 5週 |
4 章 熱力学第二法則
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを講義す る。 |
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを理解す る。
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| 6週 |
4 章 熱力学第二法則
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを講義す る。 |
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを理解す る。
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| 7週 |
4 章 熱力学第二法則
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを講義す る。 |
自発変化・非自発変化の概念を理解すると共に、エントロピーを理解す る。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
4 章 熱力学第二法則
ギブズエネルギーについて講義する。 |
ギブズエネルギーについて理解する。
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| 10週 |
4 章 熱力学第二法則
ギブズエネルギーについて講義する。 |
ギブズエネルギーについて理解する。
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| 11週 |
5 章 純物質の相平衡
相転移の熱力学、相図について講義する。 |
相転移の熱力学、相図について講義する。
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| 12週 |
5 章 純物質の相平衡
相転移の熱力学、相図について講義する。 |
相転移の熱力学、相図について講義する。
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| 13週 |
5 章 純物質の相平衡
相律について講義する。 |
相律について講義する。
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| 14週 |
5 章 純物質の相平衡
相律について講義する。 |
相律について講義する。
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| 15週 |
定期試験 |
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| 16週 |
答案返却、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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 物理化学 | 熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
| 純物質の絶対エントロピーを計算できる。 | 4 | |
| 化学反応でのエントロピー変化を計算できる。 | 4 | |
| 化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
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 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |