山口大学教務システム - 1062310020-物理化学I

開講年度	開講学部等
2019	工学部
開講学期	曜日時限	授業区分	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント	YFL育成プログラム
後期	月3～4	講義	4.5
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1062310020	物理化学I[Physical Chemistry I]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
酒多喜久[SAKATA Yoshihisa]					ー
担当教員[ローマ字表記]
酒多喜久　[SAKATA Yoshihisa]
区分		対象学生		対象年次	1
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)

開設科目名（英訳）

Physical Chemistry Ⅰ

概要（共通教育の場合は平易な授業案内）

物質の状態，分子の持つエネルギーについて学習する。化学熱力学（化学反応とエネルギーの関係）に関する基礎概念を学習し，化学における諸現象の理論的取り扱いの基本を習得する。

一般目標

１）物理量の定義およびその表現方法を理解する。
２）理想気体および実在気体の状態方程式を通して，物質の状態に関する概念を理解する。
３）仕事と熱の関係から熱力学第１法則（エネルギー保存則）を理解する。
４）エントロピーの概念を学習し，熱力学第２法則および第３法則が意味する内容を理解する。

授業の到達目標

知識・理解の観点	物理量の概念、状態関数の概念を理解する。理想的な状態と実際の状態の相違について理解し、説明できる。熱力学第1法則、第２法則を通して内部エネルギー、エンタルピーやエントロピー、仕事、熱の概念を説明できる。
思考・判断の観点	マクロな圧力、温度について、ミクロな分子運動のレベルから考えることが出来る。
関心・意欲の観点	化学変化とエネルギー、物質の状態とエネルギーの関係に興味を持つ。
態度の観点	物理化学は高校までの基本的な原理が分かれば理解しやすい学問であり、非常に身近な現象と密接な関係にあることに気づくことで物理化学の面白さを見つけられる。

授業計画

【全体】

講義・演習は基本的に教科書に沿って行い，必要に応じて，プロジェクタと板書を併用した講義とする。

	項目	内容	授業外指示	授業記録	※
	項目	内容	授業外指示	授業記録	A	B	C	D	E	F
第1回	物理化学の基礎概念と気体の法則・完全気体	物理量の定義とその表現方法，ＳＩ単位，物質の一般的な状態について解説し、完全気体について、状態方程式を復習する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	-----


第2回	実在気体・臨界状態	実在気体の理想気体との相違、臨界状態について、実在気体のビリアル状態方程式、解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第3回	ファンデルワールス方程式	ファンデルワールス方程式について解説し、この状態方程式に従う気体の状態について説明する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第4回	ファンデルワールス方程式の応用	ファンデルワールス方程式とビリアル方程式の関係とこの状態方程式に従う気体の臨界状態を解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第5回	対応状態の原理と気体の状態についての総括	対応状態の原理について解説し、気体の性質について総括する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第6回	熱力学の第１法則（１）熱力学の基礎	熱力学の基礎にあたる、仕事・熱・エネルギーの概念について解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第7回	熱力学の第１法則（２）内部エネルギーとエネルギー保存則	気体の仕事、熱、内部エネルギーと熱容量、定容変化について解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第8回	熱力学の第１法則（３）定圧変化とエンタルピー	定圧条件での変化と熱、エンタルピーについて解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	-----


第9回	中間演習				-----	-----	-----	-----	-----	-----


第10回	熱化学	物理的および化学的変化に伴うエンタルピー変化を求める方法について解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第11回	状態関数と完全微分	状態変化の数式的な取扱い、完全微分が成り立つ状態関数と、完全微分が成り立たないエネルギーの移動経路を表す熱・仕事について解説し、状態関数間の関係式を解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第12回	ジュールトムソン効果	ジュールトムソン効果について解説する			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第13回	断熱変化	熱としてのエネルギー移動がない断熱変化について解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第14回	熱力学第二法則とエントロピー	自発変化の方向を示す状態変数エントロピーの定義と熱機関とその効率の説明をとおしてエントロピーの性質を解説する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】


第15回	熱力学第三法則と総括	熱力学第3法則について解説し、熱力学の法則と状態変化について総括する。			【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	【少】（授業時間の15％未満）	-----	【あり】

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注　
①A〜F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】
【E：振り返り】、【F：宿題】
②【多】、【中】、【少】は授業時間内におけるALが占める時間の割合を指しています。
【多】：授業時間の50％超、【中】：授業時間の15％〜50％、【少】：授業時間の15％未満。「振り返り」と「宿題」については該当する場合に【あり】と表示されます。

成績評価法

【全体】

（１）中間演習の実施およびその内容に関する演習。（３）期末テストの実施。以上を総合して評価する。

【観点別】

	知識・理解	思考・判断	関心・意欲	態度	技能・表現	その他	評価割合（％）	JABEE収集資料
定期試験（中間・期末試験）	◎	◎	---	---	---	---	50%	◎
小テスト・授業内レポート	---	---	◎	---	---	---	10%	◎
宿題・授業外レポート	---	---	---	---	---	---	評価に加えず	---
授業態度・授業への参加度	---	---	---	---	---	---	評価に加えず	---
受講者の発表（プレゼン）・授業内での制作作品	---	---	---	---	---	---	評価に加えず	---
演習	◎	◎	---	---	---	---	40%	◎
出席	---	---	---	---	---	---	欠格条件	---
その他	---	---	---	---	---	---	---	---

教科書にかかわる情報

教科書	書名	アトキンス物理化学　上　第10版				ISBN	978-4-8079-0908-7
教科書	著者名	P. Atkins, J. de Paula	出版社	東京化学同人				出版年	2017

備考

参考書にかかわる情報

参考書	書名	D.W.Ball				ISBN	4-7598-0977-5
参考書	著者名	ボール物理化学　上	出版社	化学同人				出版年	2004

備考

一般的な物理化学の教科書、物理化学演習書を参考にしてほしい。

メッセージ

これから「化学」を学ぶうえでの重要な基礎になる。積み重ねの学問であり，欠席すると理解できなくなる恐れがあるので，講義には必ず出席すること。実在の物質をイメージしにくいが，わかりやすい例や簡単な実験を通して講義するので，理論式の根底となる「考え」を理解するようにつとめてほしい。

キーワード

物理化学，化学熱力学

持続可能な開発目標（SDGs）

(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。

(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

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