山口大学教務システム - 1061730390-界面物理化学

開講年度	開講学部等
2025	工学部
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3～4	講義	1.5
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1061730390	界面物理化学[Interface Physical Chemistry]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
比嘉充[HIGA Mitsuru]					ー
担当教員[ローマ字表記]
比嘉充　[HIGA Mitsuru], 杉本悠
特定科目区分		対象学生	循環	対象年次	3～
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

身近な現象を通して、統計熱力学、相平衡、溶液論、高分子物性の基礎について理解する。

授業の到達目標

統計熱力学の概念を用いて身近な熱力学的現象を説明できる。マクロな圧力、温度、ゴム弾性などの物理化学的現象についてミクロな分子運動のレベルから考えて説明する
ことが出来る。身近な熱機関、クーラーの原理、蒸留、相平衡などについて関心を示し、これらを基礎とした現象について意欲的に考える。人の話を集中して聞き、また必要なときに自分の考えを積極的に述べる。これまでに学んだ物理・化学の知識を用いて物理化学現象を容易な言葉で表現できる

授業計画

【全体】

講義・演習は基本的にプロジェクタを用いて行い、また必要に応じてプリントを配布する。また毎週毎回小テストを行い、第6週目と第15週目で演習を行う。また数回、講義内容をより理解深めるための簡単な実験を行う。

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	状態数と確率	トランプゲームを通して状態数と確率の概念を説明する。	トランプを実際に使って状態数と確率の関係を理解する。授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第2回

不可逆過程

トランプゲームを
通して不可逆過程
の概念と、身近な
例について説明す
る。

日常において不可逆過程と可逆過程の例を探す。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第3回

エントロピー(状態数）とゴ
ム弾性

輪ゴムを用いた簡
単な実験からエン
トロピーと内部エ
ネルギーとの関係
について説明す
る。

輪ゴムに錘をぶら下げて、お湯をかけた場合どのようになるかを観察する（火傷に注意すること）
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第4回

温度の定義

系におけるエント
ロピー、内部エネ
ルギーと温度との
関係を導出するこ
とで温度の概念に
ついて説明する。

5枚のトランプを引いたときを想定し、その5枚の値の合計値がある値(例えば10）になる場合の数をノートに書きだす。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第5回

エアコンの原理

ヒートポンプの原理に
ついて説明する。

エアコンの仕組みについて図書館やネット情報で調べる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第6回

ボルツマン分布

高度と気圧の関係
からボルツマン分
布式を導出する。

平地と山の上で気圧がどれだけ違うか調べる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第7回

ドナン平衡

ボルツマン分布式よりドナン平衡式を導く。
イオン交換膜のイオン選択透過性の原理を理解する

海水からの製塩法（イオン交換膜法）についてネット上で調べ、その工程におけるイオン交換膜の役割をまとめる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第8回

まとめ（１）中間テスト

これまでに講義で行った内容の理解度を確認する

第１～7回の授業内容を復習すること。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第9回

浸透圧

浸透圧についてミク
ロな分子の熱運動
の観点から説明する

沖縄と福岡にある海水淡水化プラントでの淡水化の原理をネット上で調べる。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第10回

吸着現象

吸着と脱着の原理について理解する。
吸着現象とイオン交換の違いについて理解する

身の回りで使用されている吸着材について調べる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第11回

ゲルの構造と機能

高分子ゲルの構造
について説明し、
ゴム弾性、浸透圧
からゲルの膨潤・
収縮現象について
述べる。

身の回りで使用されているゲルについて調べる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第12回

相転移と相平衡

相転移と相平衡に
ついて簡単な例を
用いて説明する。

氷を熱したとき、氷が水になり、その後水蒸気になる現象についてミクロな分子レベルでどのようなことが起きているか考える
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第13回

理想溶液と気－液
平衡

理想溶液について
説明し、気－液平
衡や蒸留の基礎を
説明する。

身近な蒸留で製造される製品として蒸留酒の製造方法を調べる
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第14回

固ー液平衡

固－液平衡の概念
について述べ、相
図の読み方につい
て説明する。

ジュースを容器に入れて家の冷凍庫に入れて凍らせて、凍ったジュースを容器から取り出して外側と内側のジュースの濃度を調べ、なぜそのような違いが起きるか考える。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第15回

まとめ（２）

本講義の全項目について理解しているか確認する

第１～１４回の授業内容を復習してまとめる。
授業計画に沿って，準備学習 2 時間と復習 2 時間を行う。

第16回

期末試験

筆記試験

第１～１５回の授業内容を復習すること

※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】