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
30380:物理化学Ⅱ(M) § 30381:物理化学1(MA) 2024 秋セメスター 金3 生命科学部 小林 洋一 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ　１０２号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

　化学反応が起こるかどうかを予測するパラメータとして、エントロピーや自由エネルギーを誘導し、それらの取り扱い手法を学ぶ。その過程で、熱力学第二法則、第三法則、種々のパラメータの温度・圧力依存性、熱力学の基本式などについて学ぶ。さらに、部分モル量、化学ポテンシャル、および束一的性質など、についても学ぶ。

受講生の到達目標

・熱力学第二法則の概念を理解する。
・エントロピー、ギブズエネルギーが誘導でき、化学反応におけるそれらの取り扱い手法を修得する。
・エントロピーや自由エネルギーの温度・圧力依存性など各種熱力学式を誘導できる。
・ギブズエネルギーの部分モル量としての化学ポテンシャルやその濃度との関係を理解する。
・溶液の熱力学的取り扱いについて理解する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

物理化学I、物理学・数学系科目、高校物理数学(復習)

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
1

熱力学第一法則

熱力学第一法則、エンタルピー、可逆不可逆等温膨張圧縮

2

断熱膨張過程

熱容量、断熱膨張過程

3

熱化学

ヘスの法則

4

カルノーサイクルとエントロピー

熱効率、熱力学温度、エントロピー

5

熱力学第二法則

熱の移動、Clausiusの不等式

6

ギブズエネルギーとヘルムホルツエネルギー

ギブズエネルギー、ヘルムホルツエネルギー

7

標準モル生成ギブズエネルギー

標準モル生成エンタルピー、標準モルエントロピー、熱力学第三法則、残余エントロピー

8

ギブズエネルギーの温度及び圧力依存性

熱力学関数、熱力学の基礎公式

9

小テスト①(40分)、相平衡とギブズエネルギー

相図、相律

10

濃度の単位、部分モル量

化学ポテンシャル、部分モル体積

11

混合の熱力学

混合エントロピー、混合エンタルピー、混合ギブズエネルギー

12

揮発性液体の二成分混合物

理想溶液、ラウールの法則、ヘンリーの法則

13

実在溶液と活量係数

イオンの活量

14

二成分系の相平衡と束一的性質（１）

圧力－組成図、温度組成図

15

小テスト②(40分)、二成分系の相平衡と束一的性質（２）

沸点上昇、凝固点降下、浸透圧

授業実施形態

スライドを中心に対面講義を15回実施する。

授業外学習の指示

講義の数日前までにレジュメのpdfファイルをManaba+Rにアップロードする。
レジュメは穴埋め形式になっているため、必ず印刷して授業に臨むこと。
印刷する際は、4ページの集約両面印刷をすることを強く勧める（紙の節約）。
印刷したレジュメは必ずファイルで閉じて保管すること（たくさんありすぎてわからなくなります）。

1回の講義に対して各1時間程度の予習復習が行われていることを前提として講義を進める。
各講義ごとに小レポートをmanaba+Rで出題するので、それをもとに復習をするとよい（30分～1時間程度でできるような量を想定）。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 50

定期試験（筆記）
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）		 50

・講義で出題する課題
・中間レポート（演習問題）

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

覆水盆に返らずと言いますが、なぜ盆に返らないのでしょうか。

また、皆さんはこれまでにいろいろな化学反応を勉強してきましたが、なぜそれらは反応するのでしょうか。

熱力学（化学に関連するものであれば化学熱力学ともいいます）は、このような科学現象の本質的な疑問「なぜ？」に答えてくれる非常に重要な学問です。


物理化学は皆さんの印象通り、確かに難しいかもしれません。
しかし、物理化学は生物分野、有機化学分野、無機化学分野問わずすべての分野の基本となっており、避けては通れません。
逆に、大学の始めの時期に一生懸命勉強しておけば、その後の学びは極めてスムーズになります。

手を何度も動かしながら繰り返して勉強することによって、
化学現象にまつわる数字や式の扱い方のイメージがだんだん湧いてくると思いますので、
諦めずに頑張って取り組んでください。

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 R.Chang 東京化学同人 4-8079-0563-5

教科書(使用頻度、その他補足)

教科書問題の解答書は主に自習用として使用する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
アトキンス物理化学(上) P.W. Atkins 東京化学同人 4-8079-0529-5

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

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,その他(教員より別途指示）

備考

（授業に関して）
物理化学実験を受講するにあたって事前に履修することが望まれる。


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/