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
30117:物理化学Ⅰ(M) § 30118:化学2(MA) 2024 春セメスター 金3 生命科学部 澤村 精治、中尾 俊樹、永井 邑樹 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

生体系を含む化学的現象の機構の解明や定量的な予測をするには、その現象を支配する法則・原理を知らなければならない。物理化学では物質世界を支配する原理・法則を学ぶとともに、原理を探求するための方法を学びます。物質の物性・構造・反応を解明するためには熱力学、統計熱力学、構造化学、量子化学、反応動力学などの知識が必要となります。物理化学I(化学２)では、これらの入門的事項を扱う。その他の物理化学系科目とともに物理化学の基礎を包括的に学びます。
本科目の授業実施形態 : 対面
 　

受講生の到達目標

・熱力学の基礎となる気体の法則の基礎を修得し、物理化学の方法の基礎を理解する。 ・気体分子運動論から巨視的現象を微視的視点から解析する方法を理解する。 ・熱力学の基本の一つである熱力学第一法則の基礎を修得する。 ・反応速度に影響を与える諸因子に関する基本的知識を修得する。

事前に履修しておくことが望まれる科目

とりあえず高校の数学、物理、化学の復習が必要です。さらに、大学での数学，数学演習，物理学も基礎として重要です。これらは大学でこの講義と同時に学習することになるでしょう。物理系科目が苦手な場合,「物理,化学駆け込み寺」を活用し,また「初修物理」「物理学I･II」「化学系物理1・2」その他の物理化学系科目を履修するなど出来るだけ物理に接する機会を意図的に作ってください。社会に出る前にも必要なことです。

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
1/澤村精治

講義の進め方および受講の仕方

講義の進め方, 受講の仕方, 講義で使う数学

2/澤村

気体の法則

SI単位系、（理想気体)、実在気体、状態方程式、臨界状態

3/澤村

気体分子運動論（１）

気体の分子モデルと圧力(考え方)、分子運動論の数学

4/澤村

気体分子運動論（2）

分子運動論による圧力(誘導), 運動エネルギーと温度, 分子の速さの期待値

5/澤村

気体分子運動論（3）

Maxwellの分布則(考え方と誘導),　3次元の積分

6/澤村

気体分子運動論（4）

Maxwell分布関数の応用, 1次元, ３次元,　分子間衝突, 平均自由行程

7/澤村

気体分子運動論（5）

エネルギーの等分配, 気体の法則と分子運動論復習, 前半まとめ(テスト)

8/永井邑樹

熱力学第一法則（１）

内部エネルギー, 仕事, 熱、系と周囲

9/永井

熱力学第一法則（2）

 圧縮膨張の仕事, 不可逆過程の仕事,　エンタルピー

10/永井

熱力学第一法則（3）

定積・定圧熱容量, 理想気体の熱容量

11/永井

熱力学第一法則（4）

理想気体の膨張圧縮, 反応エンタルピーの温度依存性

12/中尾俊樹

化学反応速度論(1)

反応速度定数, 反応次数、一次反応速度式, 二次反応速度式

13/中尾

化学反応速度論(2)

 素過程と速度式、反応分子数

14/中尾

化学反応速度論（3）

活性化エネルギー, 逐次反応の完全解ほか

15/ 永井,中尾,澤村

後半まとめ

熱力学第一法則, 反応速度論の復習およびまとめ(後半)テスト

授業実施形態

対面による授業をおこなう。

授業外学習の指示

物理化学は教科書の内容の理解が基本です。式も自分で導けること。なので自習時間が大切です。大学の履修要項に記載されているように、単位取得には、この講義１回90分に対して180分の予習復習が要求されています。毎週3時間の自学習にしっかり励んで内容の理解に務めてください。講義では皆さんにとって理解しにくいであろう教科書での論理の初めの考え方を丁寧に咀嚼することで、皆さんの自学習を応援します。しっかり学習してください。
 

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 0

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）		 100

出席および各週の課題小テストなどを総合的に評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

化学の基礎である物理化学は、高校で学ぶ物理･化学と比べはるかに“論理的”です。受講に当たって特に高校物理に自信のない人は、至急、高校物理の中の「速さ」、「速度」、「加速度」、「力」、「運動量」などの定義と関係について理解しておいてください。高校で物理を履修しなかった、または不得意とする人は初修物理の履修等の対応が必要です。その他は、講義中に説明する。
　教科書章末問題の解答書(下記)を用いて問題を解いていくことが必要です。

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 R. Chang 東京化学同人 4-8079-0563-5

教科書(使用頻度、その他補足)

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 1-891389-11-4 教科書章末問題の解答書・解説書
アトキンス物理化学(上下) 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)

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。解答書（上記参考書）を用いて、コンスタントに演習問題に取り組むこと。解答書はメディアセンターにも配架されていますが、数に限りがあるので注意のこと。

参考になるwwwページ

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

その他(教員より別途指示）

備考

講義の復習に関数電卓が必要です。
物理化学の講義は完全に積み上げ方式になっていますので、物理化学I(化学２)の理解は後続の物理化学系科目を理解するための必要条件になります。
開講までに時間があるので高校の物理(特に力学、エネルギー、電磁気学)を復習しておいてください。
【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/