2015年 理工学部 シラバス - 物質応用化学科
設置情報
| 科目名 | 基礎物理化学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物質応用化学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 松田・角田 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 土曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L64M |
| クラス | 共通 | ||
概要
| 学修到達目標 | 物理学を基礎にして化学現象を解明する基礎理論を学習（物理化学分野）すると共に、これをプロセスに応用するための基礎的手法（化学工学分野）を修得する。 具体的な学習目標は次のとおりである。 物理化学分野 1.気体は乱雑な動きをする粒子の集まりであることを理解し、その粒子の平均の速さを求めることができる。 2.熱力学の第一法則を理解し、反応熱を求めることができる。 3.化学反応速度は反応物の濃度変化によって表されることを理解し、反応速度定数を求めることができる。 4.吸着の理論には被覆率が重要であることを理解し、吸着等温式を使うことができる。 化学工学分野 1．状態図の読み方、クラペイロン式，蒸気圧式および気体のP-v-T関係を計算するための状態式の使い方を理解する。 2．物質収支を理解し、基礎的な化学プロセスにおける収支計算を行うことができる。 3．エネルギー収支の考え方を習得し、物理的操作をめぐる収支計算を行うことができる。 4．化学反応操作をめぐるエネルギー収支を取り扱う上で必要となる反応熱の求め方を理解し、基礎的な化学プロセスにおけるエネルギー収支を計算できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
高校で学んだ化学から専門的な物理化学や化学工学に至る、橋渡し的内容の授業を行う。講義と演習を平行して進める。 授業スケジュールは授業計画の順番通りでない場合がある。授業担当者の指示に従うこと。 |
| 履修条件 | 特になし |
授業計画
| 第1回 | 講義内容の説明を行う。 |
|---|---|
| 第2回 | 気体の性質（教科書P.135-139） 気体分子の平均の速さについて説明する。 |
| 第3回 | 熱力学の第一法則（教科書P.148-155） 熱量と仕事の関係について説明する。 |
| 第4回 | 熱化学方程式（教科書P.162-168） ヘスの法則について説明する。 |
| 第5回 | 化学反応速度Ⅰ（教科書P.225-228） 化学反応速度の定義と一次反応について説明する。 |
| 第6回 | 化学反応速度Ⅱ（教科書P.230-237） 複合反応と反応速度の温度依存性について説明する。 |
| 第7回 | 物理吸着と化学吸着 ラングミュアの吸着等温式について説明する。 |
| 第8回 | 純物質の状態と物性（P-v-T関係、P-V線図、P-T線図）を説明する（教科書P.8-10）。 |
| 第9回 | クラペイロン式、蒸気圧、蒸気圧式、理想気体の状態式、実在気体の状態式（van der Waals式）を説明する（教科書P.10-14）。 |
| 第10回 | 化学プロセスの設計、開発、運転、保守、管理の基本となる物理的操作をめぐる物質収支を、例題2.6を用いて説明する（教科書P.19-21）。 |
| 第11回 | 化学反応操作をめぐる物質収支を、例題2.9を用いて説明する（教科書P.25-26）。 |
| 第12回 | 化学プロセスの設計、開発、運転、保守、管理の基本となる物理的操作をめぐるエネルギー収支（相変化がない場合のみ）を説明する（教科書P.28-29）。 |
| 第13回 | 前回の物理的操作をめぐるエネルギー収支（相変化がない場合のみ）に関する問題9.24の説明と前回の物理的操作をめぐるエネルギー収支（相変化がない場合のみ）に関する問題9.24の説明と（参考書）、化学反応操作をめぐるエネルギー収支のその一として、標準生成エンタルピーを用いた標準反応熱の計算を、例題2.14を用いて説明する（教科書P.31-32）。 |
| 第14回 | 化学反応操作をめぐるエネルギー収支のその二として、標準燃焼エンタルピーを用いた標準反応熱の計算と、発熱量（全発熱量、新発熱量）を、例題2.16を用いて説明する（教科書P.32、33）。 |
| 第15回 | 物理化学・化学工学両分野の演習を行う。 |
その他
| 教科書 |
『物理化学入門』 真下清、他 東京教学社 2007年 第1版
『入門化学工学 改訂版』 小島和夫、他 培風館 2010年
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポートまたは小テスト（30％）、定期試験（70％）によって総合評価する。 |
| 質問への対応 | 授業中外を問わず、随時対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
物理化学分野（角田） 物質応用化学科資源利用化学研究室（駿河台校舎2号館3階231B室） 化学工学分野（松田） 物質応用化学科化学工学研究室（駿河台校舎2号館1階215室） 連絡先は授業時に指示する。 |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 2号館1階215号室
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| 学生への メッセージ |
高校で物理を履修しなかった学生や数学が苦手だった学生に、特に学んで欲しい。 |