2017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 | A 、 B | ||
| 学科ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
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 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容 |
第一回はシラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと。二回目以降は，シラバスで毎回の「授業計画」の内容を確認の上授業に臨むと共に，講義後は，その日のうちに基本公式などの重要事項について十分に復習するとともに，理解できなかった点を整理し，質問の準備をする．また，講義で出題した例題と演習問題は，解答を見ずに再度自分で解いてみること． |
授業計画
| 第1回 | 化学工学分野の講義内容について概説する。 |
|---|---|
| 第2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3回 | クラペイロン式、蒸気圧、蒸気圧式（クラジウス・クラペイロン式，アントワン式）、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4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5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6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7回 | 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）。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8回 | 物理化学分野の講義内容について概説する。 |
| 第9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10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11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12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13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14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15回 | 平常試験とその解説 |
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％）、平常試験（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） 物質応用化学科化学工学研究室（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 |
金曜 船橋 16:30 ~ 17:00 10号館3階1032教室
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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。 |