Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
33894:Physical Chemistry for Biological Sciences I (M) § 33895:Physical Chemistry 1 (MB) 2023 Spring Tue1 College　of　Life　Sciences KIKUCHI TAKESHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning109

Language

Japanese

Course Outline and Method

マクロな系の基本法則である化学熱力学を系統的に学ぶと共に溶液、電池、化学反応など具体的な現象において化学熱力学がどのように機能しているのかについて学ぶ。最後に化学熱力学とミクロな世界との関連を気体運動論によって理解する。

BCPレベル3以上となった場合には、manaba+Rの掲示板を用いてwebにてリアルタイムで授業を行う。ただし、掲示板に書かれtメッセージを読むことでオンデマンド型講義としての利用も可能である。詳細はmanaba+Rにて連絡する。

Student Attainment Objectives

微視的な分子の集団から構成される生体系において観察される複雑な諸現象が、物質をマクロな視点から扱う化学熱力学の基本法則に従って起こっているということを理解する。また、その法則や方法論を他の様々な現象にも適用できるように使いこなし、有意義な情報を引導き出せるようになる。

Recommended Preparatory Course

化学2、基礎物理化学、物理学・数学系科目、高校物理数学の復習

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
1／菊地

物理化学とは

物理化学、ヘモグロビンの例、、単位、気体の法則、

2／菊地

状態方程式と気体分子運動論

実在気体、状態方程式、臨界状態、気体の圧力

3／菊地

マクスウェル分布則

運動エネルギー、温度、マクスウェル分布則、速度分布

4／菊地

熱力学第一法則

平均自由行程、状態関数、熱

5／菊地

エンタルピー

エネルギー保存則、エンタルピー、熱容量

6／菊地

気体の膨張

エンタルピー変化、断熱膨張、

7／菊地

熱化学と熱力学第二法則

熱化学、結合エネルギー、エントロピー、

8／菊地

エントロピー

ボルツマンの式、カルノーサイクル、エントロピー増大の法則

9／菊地

ギブスエネルギーとヘルムホルツエネルギー

自発的進行方向、混合エントロピー、定積過程、定圧過程

10／菊地

相平衡

クラウジウスｰクラペイロンの式、相図、相律、非電解質、モル分率

11／菊地

混合の熱力学

混合の化学ポテンシャル、混合エンタルピー、ラウールの法則、ヘンリーの法則、実在溶液

12／菊地

化学平衡

気体の平衡、実在気体、溶液、不均一系、ファントホッフの式、触媒

13／菊地

電気化学

化学電池、ネルンスト式、化学反応速度、

14／菊地

化学反応速度論1

反応次数、半減期、反応速度式

15／菊地

化学反応速度論2

反応機構、逐次反応、定常状態近似、温度依存性、アレニウスの式

Class Format

BCP停止の場合は、BCPレベル0～2の記載どおりに授業が行われます。
During the suspension period of BCP, classes will be as described in BCP levels 0-2.

BCPレベル１および２の場合、対面講義を15回実施する。ただし、BCPレベル1～2であっても感染状況の悪化や不測の事態を考慮して、BCP3以上の授業実施形態で対応をする場合もありうる。詳細は、manaba+Rにて連絡する。
BCPレベル3以上となった場合には、manaba+Rの掲示板を用いてwebにてリアルタイムで授業を行う。ただし、掲示板に書かれtメッセージを読むことでオンデマンド型講義としての利用も可能である。詳細はmanaba+Rにて連絡する。

Recommendations for Private Study

毎回の授業で参考文献を示す．本授業を理解し，到達目標を達成するためには参考文献に当たり，積極的な授業外の学習を進め，予習・復習する姿勢が望まれる。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 70

講義内容を理解し、講義内容を様々な問題解決に利用できるようになること。

※不測の事態の発生により定期試験が実施できない場合には、定期試験に割り当てている70％の成績評価については、「上記以外の試験・レポート、平常点評価」に充当する（定期試験は0%とする）。

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 30

講義内容を理解し、講義内容を様々な問題解決に利用できるようになること。

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 ）30%
講義内にて2～４回分のレポートを課す。総合的に評価する。
※不測の事態の発生により定期試験中止が判断された場合には、追加のレポートを課する場合もある。それらの追加のレポートと合わせて判断する。

Grade Evaluation Method （Note）

定期試験中止が判断された場合には、平常点評価を100％に変更し、追加のレポートを指示する場合もある。

Advice to Students on Study and Research Methods

熱力学は、経験的な法則である第一法則と第二法則をもとに、演繹的に理論を展開・証明する学問です。理論の構築に必要な仮定が極端に少ないため、宇宙全体をも包含した広い現象に適用できる一方、論理の展開や結論の理解には高度に抽象化した世界観が必要になります。熱力学的な考え方を十分に理解するためには、講義の予習と復習が最低限必要です。内容理解の自己確認のためには、教科書の章末問題を解くことが有効です。

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
化学・生命科学系のための物理化学 R.Chang 東京化学同人 9784807905638

Textbooks （Frequency of Use, Note）

教科書に沿って講義を進めます。また教科書に掲載されている演習問題や統計表を使って演習問題を解きますので、必ず各自で教科書を購入してください。

Reference Books

Reference Books （Frequency of Use, Note）

その他、必要に応じた参考書が多数有り、講義時間に紹介します。

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

講義の復習には関数電卓が必要です。物理化学の授業は積み上げ方式になっているので、生命物理化学I（物理化学１）の受講には基礎物理化学（化学2）の履修が、生命物理化学II（物理化学２）の受講には生命物理化学I（物理化学１）の履修が前提になります。ただし、当該科目の単位を取得していなくても、やる気があれば受講可能です。
【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/