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化学概論２

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令和２年度以降入学者 化学概論２
令和２年度以降入学者 化学概論２（物理学科学科専門科目）
教員名 木屋幸蔵
単位数    2 学年 1～4 開講区分 文理学部
科目群 コース科目
学期 後期 履修区分 選択
授業形態 対面授業
授業の形態 毎回（全15回）の【講義】（対面授業および各授業毎のCanvas LMS上での【演習】の提出）
Canvas LMSコースID・コース名称 U226311P8　2024化学概論２／化学概論２（物理学科学科専門科目）（木屋幸蔵・後・金1）
授業概要 理工系大学生に必要な物質の変化や性質に関する基礎知識を、高校の学習内容を随時確認しつつ、主に物理化学の側面から説明する。講義では化学熱力学の考え方なども取り入れて説明する他、熱の出入りによる状態変化や化学平衡さらに電気化学、化学反応速度論についても解説する。
授業のねらい・到達目標 大学理工系学部における基礎教育レベルの『一般化学』を学習する。特に、物質の変化に伴うエネルギー移動を熱の観点から捉え、物質の性質や化学反応の仕方を理解・説明できることを目的とする。（A-1-1）

なお，新カリキュラム（令和２年度以降の入学者）では，この科目は文理学部のディプロマポリシーDP1及びカリキュラムポリシーCP1に対応しています。
・学修から得られた豊かな知識と教養に基づいて，科学技術，とりわけ化学の果たす役割を説明することができる(A-1-1)。
授業の形式 講義、演習
授業の方法 （１）各回、対面授業を時間割通りの時刻に開始する。
（２）毎回の授業１週間前の金曜日午後6時までにCanvas LMS上で授業資料を公開するので、授業該当日までに参照し学習しておくこと。また授業はその授業資料をプロジェクターを用い解説・補足説明する形で進行する。
（３）毎回の課題研究（事後学習）として、Canvas LMS上でその回の【演習】の問題公開および提出指示をする。提出はCanvas LMS上で行い、その提出期限は該当する授業当日の午後11時00分とする。
履修条件 （１）理系大学受験レベルの三角関数・指数関数・微積分の計算知識は必須である。
（２）新年度、第1回授業までにCanvas LMSのコース登録をすること。また第1回授業において成績評価・授業の出席の仕方・毎回の学習方法を説明するので必ず参加すること。
授業計画
1 気体の状態方程式　　気体定数の単位換算　　系と外界（化学熱力学の基礎的な考え方）　　膨張仕事（A—1）
【事前学習】気体の状態方程式・気体定数について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
2 気体分子運動論　　内部エネルギー　　熱力学第一法則　　熱容量　　エンタルピー（A—1）
【事前学習】授業資料中の式の変形・誘導を確認しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
3 熱化学方程式とエンタルピー変化　　発熱反応と吸熱反応　　標準状態　　化学反応とエンタルピー(標準反応エンタルピー・標準生成エンタルピー)　　ヘスの法則（A—1）
【事前学習】熱化学方程式・ヘスの法則について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
4 ４つの熱力学的過程（定容・定圧・等温・断熱過程）（A—1）
【事前学習】授業資料中の式の変形・誘導を確認しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
5 可逆過程と不可逆過程　　エントロピー　　クラウジウスの不等式　　平衡状態とエントロピー変化（A—1）
【事前学習】物質の相変化における温度変化・体積変化等について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
6 カルノーサイクルとエントロピー（A—1）
【事前学習】第5回の授業内容を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
7 熱力学第二・第三法則　　化学反応とギブズ自由エネルギー　　束縛エネルギー　　ヘルムホルツ自由エネルギー　　物質の三態　　相平衡　　相図（A—1）
【事前学習】水の相図について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
8 マクスウェルの関係式　　クラウジウスークラペイロンの式　　ギブズ自由エネルギーの温度・圧力依存　　沸点上昇・凝固点降下（A—1）
【事前学習】モル質量・質量モル濃度について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
9 非膨張仕事（電気化学的変化）　　電池　　標準起電力　　標準電極電位　　イオン化傾向　　ファラデーの法則（A—1）
【事前学習】ダニエル電池について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
10 相平衡・化学平衡と化学ポテンシャル　　理想溶液　　ラウールの法則　　活量　　ヘンリーの法則（A—1）
【事前学習】授業資料中の式の変形・誘導を確認しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
11 反応進行度　　標準反応ギブズ自由エネルギー変化　　圧平衡定数（A—1）
【事前学習】第10回の授業内容（特に化学ポテンシャル）を復習しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
12 ギブズーヘルムホルツの式　　ファント・ホッフの式　　濃度平衡定数　　ルシャトリエの原理　　平衡移動の考え方（A—1）
【事前学習】ルシャトリエの原理や化学平衡の移動の方向について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
13 電離定数（酸解離定数）　　水のイオン積　　酸・塩基　　ｐＨ　　溶解度積(A—1）
【事前学習】水のイオン積・ｐHの計算について高校の学習内容をもう一度確認する。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
14 反応速度　　一次反応・二次反応　　半減期　　活性化エネルギー（A—1）
【事前学習】授業資料中の式の変形・誘導を確認しておく。 （2時間）
【事後学習】『演習』を提出する。 （2時間）
15 授業内試験とその解説
【事前学習】すべての『演習』を総復習する （2時間）
【事後学習】授業内試験で解答できなかった問題をもう一度調べ直す。 （2時間）
その他
教科書 『なし』
参考書 植田一正・梅本宏信・平川和貴・山田眞吉 『基礎から学ぶ　　大学の化学』 培風館 2011年 第1版
◎特に事前学習の際に役に立つと思います。
成績評価の方法及び基準 レポート:【演習】(5%)、授業内テスト(90%)、授業参画度:授業への参加状況(5%)
以下の場合は原則として成績の査定は行わない。（１）授業への参加回数・演習の提出回数が全授業回数の３/５に満たない場合　（２）毎回の演習の提出内容・レベルに著しく問題がある場合（剽窃・その他不正行為を含む）
オフィスアワー 授業終了後教室で質問を受け付けます。またメールによる質問も受け付けます。

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