タイトル

開講年度 開講学部等
2025 教育学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期 月7~8 講義 2.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1021102303 化学概論Ⅱ 日本語 2
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
和泉 研二[WAIZUMI Kenji]
担当教員[ローマ字表記]
和泉 研二 [WAIZUMI Kenji]
特定科目区分   対象学生   対象年次 2~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
原子・分子の電子軌道についての理解を深めながら、溶液や錯体の構造や特性を理解する。また,エンタルピー,エントロピー、自由エネルギーなど,化学熱力学及び化学平衡についての理解を深めたのち,相転移、結晶の核形成、成長、形態変化などについて物理化学的に解説する。
授業の到達目標
電子・原子・分子レベルからの理解を基礎として、溶液の構造、溶液内の化学反応、化学熱力学の諸概念及び結晶が出来上がる仕組みなど、学校教育に関連が深い化学現象を化学的に説明することができる。
授業計画
【全体】
前半は,原子・分子の電子軌道についての理解を深めたのち,溶液や錯体の構造や特性を学習する。後半は,エンタルピー,エントロピー、自由エネルギーなど,化学熱力学及び化学平衡についての理解を深めたのち,相転移、結晶の核形成、成長、形態変化などについて物理化学的に解説する。(担当:和泉(単独))
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 分子軌道法1:原子構造と化学結合 水素の電子軌道、量子化、量子数、
パウリの排他律
酸素分子と窒素分子
予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第2回 分子軌道法2:分子軌道とフロンティア電子 フロンティア電子軌道、
HOMOとLOMO
分子軌道計算の実際
予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第3回 溶液の構造と性質 イオンの水和、溶液構造、過飽和など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第4回 錯体の構造と性質 結晶場、電子吸収スペクトル、分光化学系列など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第5回 気体の状態方程式 平衡状態,示量性変数,示強性変数,理想気体,各種の状態方程式など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第6回 熱力学的過程 気体の圧力,速度分布,ボルツマン分布,熱力学第一法則など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第7回 熱容量と分子運動 定圧熱容量,運動の自由度,熱容量の温度依存性など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第8回 エンタルピー 定容過程の熱エネルギー,定圧過程の熱エネルギー,発熱反応,吸熱反応,
標準生成エンタルピー,反応エンタルピーなど
予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第9回 微視的状態数とエントロピー 可逆・不可逆過程,熱力学第二法則,熱力学第三法則など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第10回 相平衡と自由エネルギー 平衡状態図,融解エンタルピー,蒸発エンタルピーなど 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第11回 結晶核形成機構 駆動力,化学ポテンシャル、表面自由エネルギー、各種核形成機構など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第12回 結晶成長機構 各種成長機構、表面構造、結晶形態とその原因,内部構造など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第13回 結晶構造 対象要素、空間群など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第14回 様々な結晶 身近な結晶、機能性結晶、不斉結晶、たんぱく質結晶など 予習として、高校の教科書や関連する基礎的内容の専門書を読んでくる(2時間程度)。復習として、授業中の問題が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第15回 まとめ まとめ 予習として、これまでの授業を見直してくること(2時間程度)。復習として、授業中の問題等が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
第16回 試験 試験 予習として、これまでの授業を見直してくること(2時間程度)。復習として、授業中の問題等が解けるようになっておくこと。また、専門用語を自分自身の言葉で説明できるようノートを整理する(2時間程度)。
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: 20% D: --%
成績評価法
小テスト50%、期末テスト50%
教科書にかかわる情報
備考
プリント等を配布する
参考書にかかわる情報
備考
例えば,「入門分子軌道法」藤永茂著,講談社(1990);「溶液化学」大瀧仁志著,裳華房
(1985);「演習で学ぶ化学熱力学」中田宗隆著,裳華房(2015);「結晶は生きている」黒田登志雄著,サイエンス社(1984)
メッセージ
キーワード
持続可能な開発目標(SDGs)

  • 質の高い教育をみんなに
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
関連科目
化学概論I、化学演習、化学実験
履修条件
化学概論Iを受講しておくこと。
連絡先
和泉研究室
 e-mail:bec20@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
月曜日5コマ目

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