Syllabus data

開講年度
2026Year
開講学期
Second Semester
科目名
Practice of Physical Chemistry I
授業種別
Practice
科目名(英語)
Practice of Physical Chemistry I
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0200484 Practice of Physical Chemistry I
担当教員
MATSUDA Yasuhiro,IIDA Hajime,KAWAI Tadatomo
単位数
1.0Credits
曜日時限
Mon.3Period
キャンパス
Hachioji Campus
教室
1W-111講義室,15-202講義室,1E-206講義室
学年
1Year

学位授与の方針
1 基礎知識の修得  10 %
2 専門分野の知識・専門技術の修得  80 %
3 汎用的問題解決力の修得  10 %
4 道徳的態度と社会性の修得  0 %
具体的な到達目標
熱力学の基礎に関する計算に習熟すること。
受講にあたっての前提条件
すでに物理化学Iの単位を修得済みか同時に受講していること。
授業の方法とねらい
演習問題を通じて,物理化学の基礎的理解を深め数値計算力を養う.
物理化学 I の教科書の例題と巻末の演習問題等を,課題レポートとして自らが解き,その解説を授業中に行う.
AL・ICT活用
Practice Fieldwork

第1回
授業形態
対面
事前学習
第1回の授業は,実⼒テストを実施する.その結果により,3クラスに分け,それぞれのクラスで,理解度に応じた効果的な解説を⾏う.
実⼒テストに備え,⾼校の物理と化学,前期開講の化学Ⅰ,化学Ⅱの内容をよく復習すること.
【主要な範囲】
 物質の状態と変化,気体の性質,運動とエネルギー,熱とエネルギー,化学反応とエネルギー
3時間
授業内容
実力テスト
事後学習・事前学習
【第1回事後学習】
 実⼒テストの結果を踏まえ復習する.
【第2回事前学習】
物理量と単位(巻末A8): SI単位,SI接頭辞,SI組立単位.
トピック1A 完全気体: 1A1 状態変数(圧力,体積,温度,物質量,示量性と示強性)(p.10〜p.12)
について整理しておくこと.
3時間
第2回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
・実⼒試験の解説.
・物理量と単位(巻末A8): SI単位,SI接頭辞,SI組立単位.
・トピック1A 完全気体: 1A1 状態変数(圧力,体積,温度,物質量,示量性と示強性)(p.10〜p.12)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第2回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第3回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
・教科書トピック1A完全気体(p.12〜p.16):1A2 状態方程式(完全気体,気体定数,混合気体)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第3回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第4回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
・トピック1B完気体の運動論(p.18〜p.25)
 1B1 モデル(圧力と分子の速さ,速さのマクスウェル−ボルツマン分布,平均値)
 1B2 衝突(衝突頻度,平均自由行程)
・トピック1C 実存気体(p.26〜30)
 1C1 完全気体の挙動からのずれ(圧縮因子,ビリアル係数,臨界定数)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第4回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第5回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
・トピック1C 実存気体(p.26〜37)
 1C1 完全気体の挙動からのずれ(圧縮因子,ビリアル係数,臨界定数)
 1C2 ファンデルワールス状態方程式(状態方程式の導出,状態方程式の特徴,対応状態の原理)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第5回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第6回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
・トピック2A 内部エネルギー(p.46〜51)
 2A1 仕事,熱,エネルギー(定義,熱と仕事の分子論的解釈)
 2A2 内部エネルギーの定義(内部エネルギーの分子論的解釈,熱力学第一法則の定式化)
 2A3 膨張仕事(仕事の一般式,一定圧力に逆らう膨張,可逆膨張,完全気体の等温可逆膨張)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第6回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第7回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
・トピック2A 内部エネルギー(p.46〜51)
 2A1 仕事,熱,エネルギー(定義,熱と仕事の分子論的解釈)
 2A2 内部エネルギーの定義(内部エネルギーの分子論的解釈,熱力学第一法則の定式化)
 2A3 膨張仕事(仕事の一般式,一定圧力に逆らう膨張,可逆膨張,完全気体の等温可逆膨張)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第7回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第8回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
2時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
中間試験実施.
その結果により,3クラスに再編成.
事後学習・事前学習
【第8回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第9回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
・中間試験の解説
・トピック2B エンタルピー
 2B1 エンタルピーの定義(エンタルピー変化と熱移動,熱測定)
 2B2 エンタルピーの温度変化(定圧熱容量,定容熱容量と定圧熱容量の間の関係)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第9回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第10回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
・トピック2C 熱化学
 2C1 標準エンタルピー変化(物理変化のエンタルピー,化学変化のエンタルピー,ヘスの法則)
 2C2 標準生成エンタルピー
 2C3 反応エンタルピーの温度変化

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第10回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第11回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
3時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
トピック2D  状態関数と完全微分
 2D1 完全微分と不完全微分
 2D2 内部エネルギーの変化(一般的考察,定圧における内部エネルギーの変化)
 2D3 エンタルピーの変化
 2D4 ジュール-トムソン効果
トピック2E 断熱変化
 2E1 温度変化
 2E2 圧力変化

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第11回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第12回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
4時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
トピック3B いろいろな過程で生じるエントロピー変化
 3B1 膨張
 3B2 相転移
 3B3 加熱
 3B4 複合過程
トピック3C エントロピーの測定
 3C1 熱量測定によるエントロピーの測定
 3C2 第三法則(ネルンストの熱定理,第三法則エントロピー,反応エントロピーの温度依存性)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第12回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第13回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
4時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
トピック3D 系に着目する
 3D1 ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー(自発性の判断基準,ヘルムホルツエネルギーに関する注釈,最大仕事,ギブズエネルギーに関する注釈,膨張を伴わない最大仕事)
 3D2 標準モルギブズエネルギー(生成ギブズエネルギー,ボルンの式)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第13回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第14回事前学習】
 授業内で指示する演習問題を解き,レポートにまとめ,次回の授業の前に提出する.
4時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
トピック3E 第一法則と第二法則を結びつける
 3E1 内部エネルギーの性質(マクスウェルの関係式,体積を変えたときの内部エネルギーの変化)
 3E2 ギブズエネルギーの性質(一般的な考察,温度を変えたときのギブズエネルギーの変化,圧力を変えたときの凝集相のギブズエネルギーの変化,圧力を変えたときの気体のギブズエネルギーの変化)

上記項目に関する演習問題を実施する.
事後学習・事前学習
【第14回事後学習】
 例題等を復習し,理解すること.分からないところがあった場合は,次回の授業後かオフィスアワーに必ず質問し,理解に努めること.
【第15回事前学習】
 今までの授業で実施した演習問題は,確実に解答できるようにする.
5時間
第15回
授業形態
対面
授業内容
学期末筆記試験
事後学習
学期末筆記試験の結果も踏まえ,第1回から第14回の全体を振り返り,よく復習すること.
1時間

成績評価の方法
出席と全ての課題提出を前提とし,その上で,中間試験(30%),学期末筆記試験(35%),各回に課す宿題(レポート)(35%)に基づき総合的に6段階のGrade(A+、 A、 B、 C、 D、 F)で評価する.Grade D以上の目安は,100点換点において60点である.なお課題未提出や未解答レポートの場合,筆記試験を受験していてもGrade Fとする.
受講生へのフィードバック方法
適宜授業内で講評を述べる。

教科書
アトキンス物理化学(上)第12版、中野他訳、東京化学同人(2025)
参考書
指定参考書なし

オフィスアワー
月曜日 13:00〜15:30 八王子キャンパス5号館5-203室。12号館12-105室。簡単な質問は授業後の教室でも受け付ける。
受講生へのメッセージ
授業には、教科書と関数電卓を必ず持参すること。

実務家担当科目
Not applicable
実務経験の内容

教職課程認定該当学科
Not applicable
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目である
教育課程コード
Ⅲ1a/Ⅲ1c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと