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科目一覧へ戻る | 2024/09/20 現在 |
開講科目名 /Course |
基礎化学A/Basic Chemistry A | ||||||||||||||||||||||||||||
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時間割コード /Course Code |
S1300360_S1 | ||||||||||||||||||||||||||||
開講所属 /Course Offered by |
システム工学部/Faculty of Systems Engineering | ||||||||||||||||||||||||||||
ターム・学期 /Term・Semester |
2024年度/Academic Year 第2クォーター/2Q | ||||||||||||||||||||||||||||
曜限 /Day, Period |
月/Mon 2 | ||||||||||||||||||||||||||||
開講区分 /Semester offered |
第2クォーター/2Q | ||||||||||||||||||||||||||||
単位数 /Credits |
1.0 | ||||||||||||||||||||||||||||
学年 /Year |
1,2,3,4 | ||||||||||||||||||||||||||||
主担当教員 /Main Instructor |
奥野 恒久/Tsunehisa Okuno | ||||||||||||||||||||||||||||
科目区分 /Course Group |
_ | ||||||||||||||||||||||||||||
授業形態 /Lecture Form |
講義 | ||||||||||||||||||||||||||||
教室 /Classroom |
東1号館E1-101/E1-101 | ||||||||||||||||||||||||||||
開講形態 /Course Format |
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ディプロマポリシー情報 /Diploma Policy |
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教員名 /Instructor |
教員所属名 /Affiliation |
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奥野 恒久/Tsunehisa Okuno | システム工学部(教員) |
授業の概要・ねらい /Course Aims |
化学は我々の日常生活と密接に関係している学問です。そのため高校までの化学・物理の学習で大学での化学の基礎となる概念を既に多数学んできています。本講義では、高校までに学んだ化学・物理の理解を体系的に整理し、化学的な理解が実生活にどのように生かせるのかを学んでいきます。巨視的な立場からアプローチし、理工系に必要な化学の基礎を築いていきます。 |
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到達目標 /Course Objectives |
身の周りで生じる化学変化に対して巨視的視点からアプローチする。物質の状態やその変化の過程を自由エネルギーという観点で整理・理解することが最初の目標である。次に純物質および混合物における化学変化を自由エネルギーという観点から理解し、化学平衡とエネルギーとして整理・理解する。最後に化学反応の速度を巨視的・微視的両側面から見ていく。具体的な到達目標は以下の通りです。 ・理想気体と実在気体の違いを理由とともに説明できる。 ・根自乗平均速度の式の導出とその意味を説明できる。 ・熱力学第一・第二・第三法則を説明できる。 ・内部エネルギー、エントロピー、エンタルピーを定義から説明できる。 ・定圧熱容量、定容熱容量を定義から説明できる。 ・等温過程、断熱過程を説明することができる。 ・カルノーサイクルを説明することができる。 ・相図を理解している。 ・酸と塩基の定義を説明できる。 ・pKaの定義とその意味を説明することができる。 ・緩衝液について定量的に説明することができる。 ・平衡定数と自由エネルギーの関係を説明することができる。 ・反応速度式(一次・二次)を導くことができる。 ・触媒と活性化エネルギーについて説明することができる。 |
成績評価の方法・基準 /Grading Policies/Criteria |
講義の中での試験ならびに学期末の試験結果を元に評価する。講義分野は「化学熱力学の基礎 (50%程度)」「酸と塩基(25%程度)」「化学反応論 (25%程度)」である。単位認定試験における配点もこれに沿ってなされる。講義の中で出てきた種々の概念のほぼ全てがきちんと整理され、理解できれば優の評価を与える。不正確な点もあるが大まかには理解できている場合には合格とする。多くの領域で理解が不足している場合には不合格となる。 |
教科書 /Textbook |
物理化学要論、P. Atkins著、千原秀昭・稲葉章訳、東京化学同人(5900円+税)、ISBN9784807909773 基礎化学Bでも使用します。 ※著作権の関係で講義資料には教科書の図表は掲載されません。 |
参考書・参考文献 /Reference Book |
化学の基本概念・・・理系基礎化学・・・、齋藤太郎著、裳華房(2200円+税)、ISBN978-4-7853-3092-7 講義内では使用しません。 |
履修上の注意 ・メッセージ /Notice for Students |
⾼等学校で化学を学んでいること、あるいは共通試験で化学を受験していることが理解を大きく左右します。物理的な要素も頻出しますので、⾼等学校で物理を学んでいない⼈は少し苦労すると思います。基礎物理学の講義も頑張って理解してください。 |
履修する上で必要な事項 /Prerequisite |
高等学校で化学を学んでいること。あるいは共通試験の化学を受験していること。 小テストと単位認定試験の受験を単位認定の前提とする。 |
履修を推奨する関連科目 /Related Courses |
微積分I、線型代数I、基礎物理学 |
授業時間外学修についての指示 /Instructions for studying outside class hours |
「本授業の授業計画に沿って、準備学習1時間と復習3時間を行ってください。 授業内容に関連する課題に関する調査・考察を含めて、毎回の授業ごとに自主的学修を求めます。講義内容をきちんと復習するようにしてください。 Moodle上に課題を用意します。解答・提出を求めるときには指示します。 |
その他連絡事項 /Other messages |
自宅学習用・資料配布用としてMoodleを用います。個別の質問対応は電子メールかTeamsのチャット・ビデオ通話を使用します。講義概要は開講前にMoodleで試聴できるようにしておきます。 |
授業理解を深める方法 /How to deepen your understanding of classes |
講義内容の理解度を、小テスト、中間テストの結果の正誤確認を通じて、自身の理解度を客観的に把握する。 【アクティブ・ラーニング」実施要項⑪】 |
オフィスアワー /Office Hours |
昼休み。出来れば事前に連絡してください。 |
科目ナンバリング /Course Numbering |
S32011J11100Y121 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考(担当) /Notes |
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1 | 1回目 | 気体の分子運動 | 気体の分子運動論、根自乗平均速度、vdWの状態方程式 | 対面講義 |
2 | 2回目 | 熱力学第一法則 | 仕事、内部エネルギー、状態関数、熱力学第一法則、エンタルピー、熱容量 | 対面講義 |
3 | 3回目 | 熱力学第二、三法則 | エントロピー、自由エネルギー、熱力学第二法則、熱力学第三法則 | 対面講義 |
4 | 4回目 | 熱機関について | 等温変化、断熱変化、カルノーサイクル | 対面講義 |
5 | 5回目 | 混合物の性質 | 化学ポテンシャル、理想溶液 | 対面講義 |
6 | 6回目 | 酸と塩基 | 酸と塩基の定義、酸解離定数、緩衝液 | 対面講義 |
7 | 7回目 | 反応速度と触媒 | 反応次数、一次反応、二次反応、活性化エネルギー、触媒 | 対面講義 |
8 | 8回目 | 総括・試験と解説 | 総括(オンデマンド)・試験(対面)と解説(オンデマンド) | 対面試験 オンデマンド型講義 |