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教員名 : 池添 泰弘
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授業コード
210269
オムニバス
科目名
物理化学特論
科目名(英語)
Advanced Physical Chemistry
配当学年
1年
単位数
2.00単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
水曜1限
対象学科
博前_環境
コース
科目区分
大学院科目
必選の別
選択科目
担当者
池添 泰弘
教室
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
工学や自然現象は全て熱力学(Thermodynamics)の基本法則に従っているが、特に化学物質に関係のある部分を一般的には物理化学(Physical chemistry)と呼ぶ。学生は、本講義を通してを物理化学的な考え方を身につけ、定量的に物事を議論することが出来るようになる。
達成目標1
物理量の定義と単位を説明できる,【10%】,
達成目標2
物質の状態や構造を説明できる【15%】
達成目標3
熱エネルギーを説明できる【15%】
達成目標4
ボルツマン分布を説明できる【15%】
達成目標5
平衡状態と非平衡状態を説明できる【15%】
達成目標6
緩衝溶液のpHを計算できる【15%】
達成目標7
化学反応式を立てて解析できる【15%】
アクティブラーニング
ディスカッション
○
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
物質を作る最小単位 原子・イオン・分子
【予習】原子・イオン・分子の性質および原子核や電子について予習しておくこと。(1時間),
【復習】原子・イオン・分子の性質および原子核や電子について復習しておくこと。(1時間) , 第2回
固体の結晶
【予習】結晶の定義や結晶の性質について予習しておくこと。(1時間),
【復習】結晶の定義や結晶の性質について復習しておくこと。(1時間), 第3回
圧力
【予習】圧力の発生源は何かを調べておくこと。(1時間),
【復習】圧力の計算の方法を復習しておくこと。(1時間), 第4回
ボルツマンの分布側
【予習】熱エネルギーとは何か、計算方法も調べておくこと。(1時間),
【復習】熱エネルギーがどうして重要なのか復習しておくこと。(1時間), 第5回
平衡状態
【予習】平衡状態の定義を調べておくこと。(1時間),
【復習】】平衡状態について説明できるようにする。(1時間) , 第6回
緩衝溶液
【予習】酸・塩基の解離定数について予習しておくこと。(1時間),
【復習】酸・塩基の解離定数について復習しておくこと。(1時間) , 第7回
化学反応1
【予習】反応速度の求め方や反応次数について予習しておくこと。(1時間),
【復習】反応速度の求め方や反応次数について復習しておくこと。(1時間), 第8回
化学反応2
【予習】触媒反応や生体内の反応について予習しておくこと。(1時間),
【復習】触媒反応や生体内の反応について復習しておくこと。(1時間), 第9回
拡散
【予習】拡散方程式について予習しておくこと。(1時間),
【復習】】拡散方程式について復習しておくこと。(1時間), 第10回
流体
【予習】ナヴィエ・ストークスの式について予習しておくこと。,
(1時間), 【復習】ナヴィエ・ストークスの式について復習しておくこと。, (1時間) , 第11回
微粒子
【予習】微粒子の表面電位や局在表面プラズモンについて予習しておくこと。(1時間),
【復習】微粒子の表面電位や局在表面プラズモンについて復習しておくこと。(1時間), 第12回
表面
【予習】界面活性剤と表面エネルギーについて予習しておくこと。(1時間),
【復習】界面活性剤と表面エネルギーについて復習しておくこと。(1時間), 第13回
演習1(自分の研究データの解析)
【予習】自分の研究データを一つ選んで持って来て、物理化学の観点からどのような議論を展開できるか考えること。(1時間),
【復習】物理化学の観点から議論を展開することについて復習すること。(1時間), 第14回
演習2(自分の研究の今後の展開について)
【予習】前回の議論を踏まえて次の実験としてどのような実験が望ましいか、あるいはどんな装置が必要か考えること。(1時間),
【復習】全講義における重要事項を復習しておくこと。(1時間), 課題等に対するフィードバック
提出された課題で間違いが多かったものについては、授業内で解説の時間を設ける。
評価方法と基準
課題レポート 100%,
提出された課題等は添削し返却します。内容を必ず復習してください。 , 授業中に質問するなど積極的に授業を受講する態度が認められた場合には評価に加点することがあります。 テキスト
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参考図書
アトキンス 物理化学入門 東京化学同人(2014) 【ISBN: 978-4807908615】,
Raymond Chang 化学・生命科学系のための物理化学 東京化学同人(2003) 【ISBN: 978-4807905638】, アトキンス 物理化学(第8版) (上) 東京化学同人(2009) 【ISBN: 978-4807906956】, アトキンス 物理化学(第8版) (下) 東京化学同人(2009) 【ISBN: 978-4807906963】 , 科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
環境共生システム専攻では様々な知識や技術を持った人材を輩出することを目標としています。物理化学は、あらゆる分野で必須の学問であり、研究プロジェクトを計画したり、得られたデータを解析したりする場面で、強力な武器となります。社会に出て研究開発の現場で働くときに、最も役に立つ知識の一つです。 ,
履修登録前の準備
学部で受けた化学系および数学系の科目の内容を復習してきて下さい。,
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