授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
30123:[2025 春セメスター]物理化学Ⅲ(M) 2025 春セメスター 木1 生命科学部 長澤 裕 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ　３０６号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

前半では、物理化学Ⅱで学んだ化学熱力学を基礎に電解質に関する化学熱力学と化学平衡の物理化学を学ぶ。後半では、化学の微視的現象を取り扱う手法として、量子化学的考え方を学習する。シュレーディンガー方程式をもとに、箱の中の粒子の運動、トンネル効果、分子の振動、分光基礎などを学び、量子論的考え方の理解を深める。
　
物理化学実験の内容を捕捉する部分を重点的に行う。
とくに量子力学は大学で初めて学習するので、できる限り時間をかける予定である。
1) 部分モル体積の実験内容を理解するため、電解質溶液における溶媒和に関する学習を行う。
2) 電解質溶液に関するデバイ・ヒュッケルの理論について理解する。
3) 赤外吸収スペクトルを理解するため、分子の振動と回転運動に関する学習を行う。

授業実施形態：対面

受講生の到達目標

・電解質溶液の性質および化学平衡を熱力学に基づき解析、解釈できる。
・量子化学的な概念に基づいて、原子・分子の構造や分光学的な性質に関しての基礎的な概念を説明できる。

事前に履修しておくことが望まれる科目

物理化学I（化学２）、物理化学II（物理化学１）の履修を前提としています。また、化学系物理学，専門基礎科目の数学，数学演習，物理学１，２も基礎として重要です。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等

本科目は+R授業対象科目。第７回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照

1

電解質溶液

オームの法則、モル伝導率、当量伝導率
コールラウシュのイオン独立移動の法則
オストワルドの希釈律

2

構造形成イオンと構造破壊イオン

無限希釈時の等量伝導率、イオン移動度、電縮
クーロンの法則、比誘電率、構造形成イオン、構造破壊イオン

3

部分モル体積

極性溶媒と無極性溶媒、質量パーセント
自由イオンとイオン対

4

物化実験の予習（部分モル体積）

モル分率、モル濃度、質量モル濃度
エクセルによる回帰直線の計算、最小二乗法

5

溶解エントロピー

溶解エントロピー、水和エントロピー、
ヘスの法則、イオンの平均活量

6

デバイ・ヒュッケルの理論

デバイ・ヒュッケルの理論の背景にある３つの基本的な仮説
平均活量、平均活量係数

7

化学平衡

標準反応ギブスエネルギー変化
フガシティー、不均一系の平衡、
遷移状態理論

8

水素原子の電子状態

バルマーの公式とリュードベリの公式
ド・ブロイの物質波
ボーア半径

9

分光学の基礎

波数、波長、振動数
スペクトルの線幅（自然幅、ドップラー広がり）
蛍光とりん光
無輻射失活
ランベルト・ベールの法則

10

赤外吸収スペクトル (１)

単振動（調和振動）、換算質量
量子化された調和振動子のエネルギー

11

赤外吸収スペクトル (２)

選択則、赤外活性と不活性
振動の非調和性

12

マイクロ波分光 (1)

回転運動の量子化
マイクロ波活性と不活性

13

マイクロ波分光 (2)

回転定数
選択則

14

物化実験の予習（振動・回転の同時遷移）

遠心力ひずみ、P枝とR枝
HClガスとCOガスの赤外吸収スペクトル

授業実施形態

manaba+RやOnedrive等に教材をアップする。参考資料等は随時更新していくので、こまめにmanaba+Rをチェックすること。

本学科の授業実形態は基本的に対面であるが、土曜・休日の授業はメディアを利用した授業（オンデマンドまたはライブ配信）とする場合もある。manaba+Rや授業でのアナウンスをチェックすること。

授業外学習の指示

・講義では、難解な部分を中心に解説を行うので、整理した板書を行うことはできない。講義用のノートと自習学習用の整理ノートを準備すること。
・予習、復習を必ず行うこと。毎回積み上げて学習するので、前の回の内容を理解していないと当日の講義は理解できない。
・その他、講義内で指示する。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 60

講義内容を理解し、説明できること。
関連する例題や章末の基本問題が解けること。
レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 40

授業やネットを通じて課題や宿題を提示する。詳細はmanaba+Rを通じて改めて指示する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

物理化学は完全に積み上げ式になっています。「物理化学Ⅰ」、「物理化学Ⅱ」、「物理化学Ⅲ」の順で物理化学の基礎を修得します。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
化学・生命科学系のための物理化学 Raymond Chang 東京化学同人 4-8079-0563-5 14章、17章の一部、7章の後半、9章、12章の一部、を取り扱う。

教科書(使用頻度、その他補足)

特になし。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
Problems and Solutions to accompany Physical Chemistry for the Chemical and Biological Sciences R. Chang University Science Books 教科書の問題の解答・解説書、参考書としていますが、演習は必須なので、実質、教科書として考えること。
アトキンス物理化学(上・下) P.W.Atkins 東京化学同人 理工系での標準的教科書
物理化学（上・下）分子論的アプローチ D. A. McQuarrie, J. D. Simon 東京化学同人 詳細、例題・演習豊富、自主学習向き。

参考書(使用頻度、その他補足)

・物理化学の理解には演習問題を解くことが大変重要です。
・自主学習（演習）には、1番目の参考書が役立ちます。

参考になるwwwページ

特になし。

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示）

備考

スケジュール・講義内容等は、諸事情により変更される場合もある。
授業初日等に指示する。
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/