平成26年度 シラバス
授業科目 担当教員 開講期
生物物理化学1 河村　秀男 前期
科目番号 対象学年 履修上の注意 単位数
140409 4年　生物応用化学科 学修単位・選択必修 1単位
授業概要
物理化学は大きく分類すると、平衡論と速度論からなる。本科で学ぶ物理化学の主な内容は、物理化学2で学習する化学熱力学を中心とした平衡論であるが、本科目では速度論について授業をおこなう。速度論を学ぶことで、平衡論では得られない反応機構に関する知識を得ることができる。具体例として、酵素反応を取り上げる。さらに生体内で起こる現象を理解する上で重要である界面とコロイドについても概説する。
　　到達目標
　　　1. 1次反応と2次反応の速度式を示し、それぞれの積分速度式を導くことができること。
　　　2. 1次反応と2次反応について、速度定数を決定できること。
　　　3. 1次反応と2次反応の半減期について計算できること。
　　　4. 与えられた素反応から速度式を示すことができること。
　　　5. 可逆反応と逐次反応の素反応について、速度式を示し、積分速度式を導くことができること。
　　　6. 与えられた反応機構から、定常状態近似を用いて速度式を導くことができること。
　　　7. アレニウスの式を用いて、活性化エネルギーを計算できること。
　　　8. コロイドの定義、分類、実例、およびその運動について説明できること。
　　　9. 界面の定義と特徴、表面張力の測定法・計算法を説明できること。
教科書
基礎物理化学　　杉原剛介　他著　　（学術図書出版）
生物物理化学1配布プリント　河村作成
参考書
生物物理化学の基礎　白浜啓四郎・杉原剛介　編著（三共出版）
物理化学　　磯直道　著　　（東京教学社）
化学を学ぶ人のための基礎数学　ピータ・デビット　著　北浦和夫　他著（化学同人）
入門コロイドと界面の科学　鈴木四郎・近藤保　著（三共出版）
授業の進め方
各授業において配布するプリントに沿って授業を進める。各授業における重要な点や理解度を確認させる目的で、授業の最後に問題を与え、レポートとして提出させる。
授業内容
自己点検　
1 反応速度式の立て方:反応式と反応次数の関係
2 積分速度式の導出:1次反応と2次反応
3 半減期の定義:1次反応と2次反応における半減期
4 素反応の速度式:可逆反応の速度式の立て方と積分速度式の導出
5 素反応の速度式:逐次反応の速度式の立て方と積分速度式の導出
6 定常状態近似について
7 酵素反応:反応速度式の立て方
8 中間試験
9 ミカエリスーメンテン式の導出
10 ミカエリス定数の求め方: ラインウィーバー・バーク式
11 反応速度の温度依存性:アレニウスの式
12 活性化エネルギーの求め方
13 コロイドの定義、分類、運動（ブラウン運動、沈降、粘度、拡散）
14 界面の定義、表面張力の定義と測定法・計算法
15 期末試験
成績評価の方法
この科目は学修単位科目であるので、（４５時間―講義時間）以上の自学自習を必要とする。したがって、科目担当教員が課した課題の内、｛（４５時間―講義時間）ｘ３／４｝以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。
成績は、中間試験と期末試験の結果を80%、小テストを10%、各授業において課したレポートを10%として評価する。
学生へのメッセージ(事前学習・関連科目・履修上の注意等)
積分速度式の導出において、微分方程式を解くことが必要となります。3年生の数学(数学Ｂ‐３）の授業で学習した変数分離形と1階線形微分方程式の解き方を復習しておくこと。レポートと課題は納得するまでよく考え、自分で解くことが大切です（定期試験の準備にもなります）。
学習・教育目標 (生産工学) 学習・教育目標
(電子工学)		 学習・教育目標
(生物応用化学)
機械工学コース 環境材料工学コース
　 　 　 B-1、B-4