タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
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
後期 月7~8 講義 1.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1042500002 生物物理化学[Biophysical Chemistry] 日本語 2
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
川俣 純[KAWAMATA Jun]
担当教員[ローマ字表記]
川俣 純 [KAWAMATA Jun]
特定科目区分   対象学生 R6年度以前入学者(科学科を除く) 対象年次 2~4
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
生物の営みは化学反応を根源としており、全ての化学変化は「熱力学」の法則に順っています。この講義では、生物学・化学の基盤となる知識として熱力学の基礎について俯瞰します。
授業の到達目標
熱力学の基本的な概念を身につけ、全ての化学変化の進行が熱力学により支配されていることを理解します。

知識・理解の観点   物質の状態の変化や化学変化を熱力学的観点から説明できる。

思考・判断の観点   一見無関係に見える物質の性質を、物理学的背景に立脚して体系的に説明できる。

関心・意欲の観点 日常生活で体験する全ての事象が、熱力学と関係していることに関心を持つ。

態度の観点 熱力学は暗記の学問ではなく、体系的かつ系統的な理解が重要であることに気づき、熱力学のおもしろさを感じることができる。

技能・表現の観点 熱力学的な現象や変化を論理的に記述できる。
授業計画
【全体】
下記に示す計画で授業を進めます。一部の回はオンラインで行うことがあります。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 はじめに 化学の基礎となる原子・分子の成り立ちについて説明する。 教科書に一通り目を通し、どのような項目を学習するのか、事前に理解しておくこと(2時間)。また、第一章を復習しておくこと(2時間)。
第2回 気体の性質 ボイル-シャルルの法則、理想気体・実在気体の概念を講義する。 教科書第2章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第3回 反応熱と反応条件 熱力学の第一法則とそれを理解するための背景について説明する。 教科書第3章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第4回 熱と仕事 系に出入りするエネルギーを熱と仕事にわけて考えることについて解説する。 教科書第3章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第5回 標準生成エンタルピー 化学反応におけるエンタルピー変化を講義する。 教科書第4章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第6回 自発変化 熱力学の第二法則とそれを理解するための背景について説明する。 教科書第5章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第7回 エントロピー エントロピーについて説明する。 教科書第5章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第8回 前半のまとめ 前半で学習した内容を総括する。 教科書第1章から第5章までを予習(2時間)・復習(2時間)しておくこと。
第9回 ギブズエネルギー 化学変化を考察する際の,ギブズエネルギーの重要性を説く。 教科書第6章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第10回 気相反応の化学平衡 化学平衡の概念を解説する。 教科書第7章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第11回 平衡定数と平衡移動の法則 平衡定数に対する温度・圧力の影響について説明する。 教科書第7章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第12回 物質の三態間の変化 相転移・状態図について解説する。 教科書第8章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第13回 溶液の性質 凝固点降下や沸点上昇について考察する。 教科書第9章の予習(2時間)・復習(2時間)。
第14回 後半のまとめ 後半で学習した内容を総括する。 教科書第6章から第9章までを予習(2時間)・復習(2時間)しておくこと。
第15回 全体のまとめ 全体を通した理解度を振り返る。 身についていないことを改めて学習してください。(4時間)
※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: 10% D: --%
成績評価法
授業内小テスト、授業内演習で評価します。
授業内小テスト10%、授業内演習90%
教科書にかかわる情報
教科書 書名 入門 化学熱力学 ISBN 9784254146233
著者名 松永義夫 出版社 朝倉書店 出版年 2001
備考
教科書がないと十分な理解ができません。生協で購入して下さい。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 相律と状態図 ISBN 4320041569
著者名 吉岡甲子郎 出版社 共立出版 出版年 1984
参考書 書名 現代の物理化学 ISBN 4782702531
著者名 松永義夫 出版社 三共出版 出版年 1990
参考書 書名 マンガ+要点整理+演習問題でわかる 物理化学 ISBN 9784274211621
著者名 齋藤勝裕 川俣純 出版社 オーム社 出版年 2012
備考
「参考書3」は、講義が難しく感じる方が活用して下さい。
メッセージ
単に知識を覚えるのではなく、化学という学問の根底を流れる考え方を学ぶ姿勢で授業に参加して下さい。
キーワード
熱化学、エントロピー、エンタルピー、ギブズエネルギー、平衡、相律、状態図
持続可能な開発目標(SDGs)

関連科目
化学実験A
履修条件
連絡先
理学部434号室
メールアドレス:j_kawa@
(@以下には"yamaguchi-u.ac.jp"を追加してください)
オフィスアワー
随時

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