物理化学演習I [S2][対面]

開講年度

2026年度

開講学期

後期

科目名

物理化学演習I

授業種別

演習

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 物理化学演習I [S2][対面]

担当教員

松田靖弘、飯田肇、川井忠智

単位数

1.0単位

曜日時限

月曜3限

キャンパス

八王子

教室

1W-111講義室、15-202講義室、1E-206講義室

学年

1年

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

実習・フィールドワーク

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

実務家担当科目ではない

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

該当なし

その他の資格・認定プログラムとの関連

シラバス情報