シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
基礎物理化学（クラスA） | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamental Physical Chemistry | ||
| 科目番号 /Code |
CHM401k CHM401m CHM401n CHM401p | ||
| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
2 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
専門科目 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
安井 正憲 | ||
| 居室 /Office |
東6-936(安井) | ||
| 公開E-Mail |
安井<myasui@uec.ac.jp> | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.yasui-lab.es.uec.ac.jp/kiso2020/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/03/11 12:56:01 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標 /Topic and goals |
主題：物質のバルクな性質を取り扱うための化学熱力学および統計熱力学と、量子化学の基礎について学ぶ。 到達目標：物質の状態変化・化学変化を熱力学な視点から捉え、熱力学関数を用いて定量的に表現すること。物質のミクロなふるまいからバルクな性質への理解を広げること。量子化学の基礎として２次元での電子の波動関数を求め、さらに簡単な分子軌道法の考え方を理解する。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
化学概論第一、熱力学 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
なし |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
教科書：「理工系学生のための化学基礎」（野村・川泉共編 学術図書出版）1年次のものでよい （第9回以降の講義では下記の書籍も参考にする。必要な部分はプリント配布予定） 参考書：「基本物理化学」（R. Chang, J.W. Thoman 著、岩澤康裕、北川禎三 訳、東京化学同人） 「アトキンス 物理化学(上・下)」 (P. W. Atkins 著、千原 秀昭・中村 亘雄 訳、東京化学同人 ) |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
(a) 授業の概要 自由エネルギーおよび化学ポテンシャルを学び、相平衡、化学平衡を定量的に学ぶ。ボルツマン分布の概念と分布関数および統計熱力学関係式を学ぶ。また、反応速度論の概念について学ぶ。2次元の井戸型モデルにシュレディンガーの波動方程式を適用して電子の波動関数を求め、さらに簡単な分子についての分子軌道法の考え方を学ぶ。 第1回：ギブズエネルギーの性質、化学ポテンシャル 第2回：部分モル量、相平衡と相律、純物質の相平衡 第3回：2成分系の相図 第4回：単純な混合物の熱力学：理想溶液 第5回：単純な混合物の熱力学：溶液の性質 第6回：化学平衡：自発的な化学反応 第7回：化学平衡：平衡の圧力変化、温度変化 第8回：中間試験とその解説 第9回：統計熱力学：ボルツマン分布、分子分配関数 第10回：統計熱力学：統計熱力学の関係式 第11回：化学反応速度：反応速度式 第12回：化学反応速度：反応機構 第13回：基礎量子論：粒子性と波動性 第14回：基礎量子論：箱の中の粒子 第15回：分子軌道法 期末試験 (b) 授業の進め方 板書を主として講義を進める。演習問題を宿題とする(10回を予定)。 毎回の出欠を、スマホなどを利用したクイズを実施して集計する。 講義で用いたスライド、クイズ、宿題、配布物などは授業関連Webページに掲載する。 授業関連WebページはログインIDとパスワードが必要（講義時に伝える。不明の場合は 担当教員に問い合わせすること。） 学籍番号が偶数の者がこのクラスを受講すること。 |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
予習：テキストを読んで、おおよその内容をつかむ。 復習：板書では、特に数式の誘導について全て書いていないはず。 様々な物理化学的関係式を自ら導出することが理解を深めること につながる。また、テキストの例題、演習問題を解くことを 勧める。宿題は必ず自分で考え、提出すること。 他の演習テキストを用いることも理解を深めることに有効である。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
評価方法：中間試験・期末試験、演習等（宿題、クイズ）の結果を用いておおむね以下のように評価する。 成績評価＝(演習等の評価点×20％)＋(中間試験の評価点×30％)＋(期末試験の評価点×50％) 評価基準：以下の到達レベルをもって合格とする。いずれにおいても熱力学関数等の関係式を用いて、関係式の持つ意味としての物質の状態について理解していること。 (1) 化学ポテンシャルを説明でき、これを用いて簡単な系(理想溶液など)の平衡を説明できること。 (2) 1成分系および2成分系の相平衡を説明でき、状態図(相図)を用いて系の状態を説明できること。 (3) 化学平衡についてギブスの自由エネルギーを用いて説明できること。 (4) 統計熱力学の関数式の概念を説明できること。 (5) 簡単な反応について反応速度式を用いて説明できること。 (6) 2次元井戸型ポテンシャル中の電子の波動関数を説明できること。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
月曜日16:30-18:00 その他の時間でもかまわないが、いずれにせよ事前に電子メールなどで 連絡しておいてほしい |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
＊毎回出席し、教科書(上に示してある)を必ず持参すること。 ＊覚えることが学ぶことではない。考え方を理解することが最も大事である。 |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keyword(s) |
化学ポテンシャル、相平衡、溶液の熱力学、化学平衡、統計熱力学、反応速度、反応機構、量子力学、箱の中の粒子 |