平成27年度 シラバス
授業科目 担当教員 開講期
物理化学1 (前期)松口正信・(後期)青野宏通 通年
科目番号 対象学年 履修上の注意 単位数
140305 3年 生物応用化学科 選択必修 2単位
授業概要
気体と液体の性質について取り上げる。これらの性質を原子、分子の立場から解説することにより、身近にみられる化学現象、物理現象を分子レベルでイメージできるようになることを目的とする。
  到達目標
   1. 数値に正しい単位をつけることができる。
   2. 有効数字の考え方を理解する。
   3. ボイルの法則とシャルルの法則より、理想気体の状態方程式を導くことができる。
   4. 理想気体と実在気体の違いを理解し、ファンデルワールスの状態方程式を導くことができる。
   5. ファンデルワールスの状態方程式を用いて、臨界圧力、臨界温度、臨界体積を表すことができる。
   6. Clapeyron-Clausiusの式を用いて、蒸気圧の温度変化や融点の圧力変化を計算することができる。
   7. 溶液の濃度をいくつかの表し方で計算できる。
   8. Daltonの分圧の法則、Henryの法則、Bunsenの吸収係数、Raoultの法則などを理解する。
   9. 相平衡および各種状態図について理解する。
   10. 圧平衡定数と濃度平衡定数について理解する。
   11. ルシャトリエの原理を用いて、濃度、圧力、温度の変化に伴う平衡の移動について説明できる。
教科書
基礎物理化学  杉原剛介 他著  (学術図書出版)
参考書
化学図鑑 数研出版編集部 編著 (数研出版)
図説化学 竹内敬人 監修 (東京図書)
気体の化学 谷崎義衛 著 (培風館)
わかりやすい化学計算 島原健三・水林久雄 著(三共出版)
化学計算 島原健三 著(三共出版)
授業の進め方
教科書と関連したプリントに沿って授業を進める。必要に応じて小テストやレポートの課題の提出を行い、学生の理解度を見ながら調整する。
授業内容
前期 自己点検 後期 自己点検
1 物質と物性、モル質量(原子量と分子量) 1 イントロダクション
2 単位と記号 2 濃度
3 主な物理量 3 混合気体とDaltonの分圧の法則
4 有効数字 4 気体の溶解とHenryの法則
5 物質の状態 5 Raoultの法則
6 理想気体(ボイルの法則、シャルルの法則) 6 溶液の束一的性質1
7 理想気体の状態方程式 7 溶液の束一的性質2
8 中間試験 8 中間試験
9 気体分子運動論 9 気相‐液相平衡
10 分子の速度と分布 10 液相‐液相平衡・固相‐液相平衡
11 実在気体とvan der Waalsの状態式 11 可逆反応と化学平衡および質量作用の法則
12 気体の液化と臨界現象 12 Le Chatelierの原理
13 液体の蒸気圧、Clapeyron-Clausiusの式 13 平衡定数の温度変化
14 固体の昇華と融解 14 水溶液中の酸‐塩基平衡および難溶塩の溶解度積
15 期末試験 15 期末試験
成績評価の方法
中間試験と期末試験の結果を80〜90%、授業において行う小テストやレポートなどを10〜20%として評価し、その比率は学生の理解度を見ながら調整し、その都度学生には連絡する。
学生へのメッセージ(事前学習・関連科目・履修上の注意等)
授業内容の多くはすでに化学1と化学2で学習していますが、結果を覚えることよりも、なぜそうなるのかを考えることが大切です。本科目の後半で学んだ内容は、4年生、5年生の物理化学2と生物物理化学2の授業で化学熱力学を学習することにより、より厳密に理解できるようになります。