| 科目名 |
物理化学概論 |
| 担当教員 |
芝原 寛泰 |
| クラス |
− |
| 授業の概要 |
物理化学の基礎となる熱力学の概念を中心にしてエネルギーの視点から説明する。
学習指導要領で謳われている「身近な物質、現象との関連」に注目して、物理化学的な立場で考える事の重要性にも触れる。
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| 授業の到達目標 |
基礎的科学概念として、化学の全分野において重要な熱力学的内容を基礎から学ぶ。
高校化学で扱う状態変化や化学反応等を、熱力学的な立場から理解できるようにする。
また、学習指導要領で扱われている「粒子概念」を使って、自然現象や物質の性質を考えられるようになる。
中学校理科との学習の連続性も踏まえ、学習者の立場に立った理解と説明ができるようになる。 |
| 授業計画 |
| 回 |
内容 |
| 1 | ガイダンス、物理量の次元，エネルギーの概念、原子・分子の構造 |
| 2 | 理想気体の性質，気体分子運動論 |
| 3 | 分子間相互作用，相，相間の平衡，相図 |
| 4 | 溶液の性質：ラウールの法則，凝固点降下，沸点上昇，イオンを含む溶液 |
| 5 | 熱力学第一法則（１）：仕事の概念，内部エネルギ− |
| 6 | 熱化学：ヘスの法則，生成エンタルピ−，結合エンタルピ−，発熱反応と吸熱反応 |
| 7 | 熱力学第一法則（２）：完全微分，状態関数，エンタルピ−，定圧比熱，定量比熱 |
| 8 | 変化の方向とエントロピー（１）：熱力学第二法則と不可逆過程，熱力学第三法則 |
| 9 | 変化の方向とエントロピー（２）：化学反応でのエントロピ−変化，混合エントロピ− |
| 10 | ギブスエネルギー（１）：物理平衡と化学平衡，自由エネルギー関数の導入，化学反応とギブスエネルギー
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| 11 | ギブスエネルギー（２）：化学ポテンシャル，クラペイロン-クラウジウスの式と相平衡
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| 12 | ギブズエネルギー（３）：ギブスエネルギー（３）：化学平衡と平衡定数 |
| 13 | 酸・塩基平衡，酸化還元 |
| 14 | 反応速度：反応動力学（濃度の時間変化を表現する），反応速度の温度変化とアレーニウスの式 |
| 15 | 高校理科で扱われる内容を、物理化学的な立場から解説する。
（熱化学、化学平衡、電池・電気分解など） |
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| テキスト・参考書 |
テキスト：大学への橋渡し 一般化学 芝原寛泰、齋藤正治著 （化学同人）
参考書：ドリルと演習 基礎化学 川村、芝原、佐竹（監修） （電気書院）
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| 自学自習についての情報 |
物理化学関係の書籍は多く出版されている。自分のレベルにあった参考書を是非とも見つけてほしい。
授業後の復習と演習は、理解を深めるため必要である。参考図書のドリルと演習 により、化学の基礎を復習・確認すること。 |
| 授業の形式 |
講義形式を中心に行う。 |
| アクティブラーニングに関する情報 |
授業では、質疑応答を含め、受講生とのインターラクションを可能な限り進め、積極的な学習につなげる。 |
| 評価の方法（評価の配点比率と評価の要点） |
期末試験（８０％程度)、課題レポート（１０％程度）、授業中の受講態度（１０％）で評価する。
課題が無い場合は、期末試験（９０％）となる。 |
| その他（授業アンケートへのコメント含む） |
授業の復習，概要の説明等については，各回の授業の冒頭で行うので注意すること。
テキストの章末問題の解答は、出版社（化学同人）のＨＰを参照のこと。
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| 担当講師についての情報（実務経験） |
長年の教員養成の経験を生かし、また教材実験の開発の成果を踏まえ、化学の学習の大切さと面白さを伝える。 |