授業科目名	基礎物理化学I
時間割番号	TAC104
担当教員名	宮嶋　尚哉
開講学期・曜日・時限	前期・木・IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
物理化学は，大学で今後学ぶすべての化学の基礎である。 この科目では，大学の物理化学に関連する高校の化学と物理の内容を再確認し，物理化学の基礎を概観する。 それに基づいて，原子や分子の微視的な性質とそれらの集団の性質を整理し，論理的に理解する。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>応用化学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   AC-A 専門 4.化学の専門知識・技術を活用し、新素材・エネルギー・環境等の分野における問題解決に取り組むことができる。 D.物理化学 D1. 気体の巨視的な性質、原子や分子の量子化学的性質、微視的な熱力学的諸量を説明し、計算ができる。 ◎ AC-B D2. 仕事、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーを説明し、計算ができる。 ○ AC-C D3. 純物質ならびに混合物の相平衡、いろいろな相図、希薄溶液の束一的性質（沸点上昇、凝固点降下、浸透圧）を説明し、計算できる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 AC 1 気体の巨視的な性質を説明でき，挙動を考察できる。 AC-A 2 気体の巨視的な性質を，構成粒子の挙動から説明できる。 AC-B 3 量子化学により，原子や分子の性質をより正確に理解することを心がける。 AC-C
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 25% 受講態度，小テスト，レポート：各講義項目を理解しているかどうかを，課題の解答・提出にて評価する。 2 50% 中間試験（2回）：各章の理解を確認し評価する。 3 25% 期末試験：各章の理解を確認し評価する。 合計 100%
＜授業の方法＞
本講義は対面授業を基本とするが，状況に応じてオンライン講義（オンデマンド型）に変更する場合がある。 反転授業形式で教科書に基づき授業を進める。 授業前に動画と視聴と課題を解くことを求め，講義では動画の補足と課題の解説，質疑応答で理解の手助けを行う。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
高校で履修した ・数学、特に微分・積分や統計 ・物理全般 ・化学、特に物質の状態と平衡･物質の変化と平衡 の知識が必要不可欠である。理解が不十分な者は復習しておくこと。 大学においても，微分積分学Iと入門物理学を必ず受講して理解すること。 さらに基礎科目(物理)の履修を指示された者は，これも必ず受講して理解する必要がある。
＜テキスト＞
Peter Atkins, Julio de Paula 著、中野元裕、上田貴洋、奥村光隆、北河康隆 訳, アトキンス 物理化学(上) 第10版, 東京化学同人, ISBN:9784807909087
＜参考書＞
Peter Atkins, Julio de Paula 著、中野元裕、上田貴洋、奥村光隆、北河康隆 訳, アトキンス 物理化学(下) 第10版, 東京化学同人, ISBN:9784807909094, (この科目の範囲は上巻だけに含まれるが，関連が深い内容が下巻に含まれているので参照することが望ましい。今後の科目でいずれ教科書として必要になる。) J. G. Frey, H. L. Strauss 著、(独)産業技術総合研究所計量標準総合センター 訳, 物理化学で用いられる量･単位･記号 第3版, 講談社サイエンティフィク, ISBN:9784061543591, (http://www.nmij.jp/public/report/translation/IUPAC/ にて参照することができる。) 物理化学で用いられる量・単位・記号 要約版, 日本化学会, (ISBNはない)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 高校化学の復習と物理化学の基本１ 事前学習 事後学習 授業前に「物質・原子・バルク」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 原子，分子の構造の基本とそれらの結合様式，さらにバルクの性質について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 2 タイトル 高校化学の復習と物理化学の基本2 事前学習 事後学習 授業前に「エネルギー 力学」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 並進運動と回転運動の基礎について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 3 タイトル 高校化学の復習と物理化学の基本3 事前学習 事後学習 授業前に「熱力学・分子の性質」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 熱力学の基礎およびボルツマン分布について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 4 タイトル 高校化学の復習と物理化学の基本4 事前学習 事後学習 授業前に「波動 調和波・電磁波」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 調和波及び電磁波の基礎について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 5 タイトル 中間テスト1（高校化学および物理化学の基本事項の理解の確認） 事前学習 事後学習 授業前にこれまでの｛高校化学の復習と物理化学の基礎1～4」についての講義動画およびこれまでの小テストの解説を振り返り，教科書の該当箇所を確認する 次回講義前に，中間テスト1の解説と補足説明を行う 授業内容 90分で第1回～第4回までの学習内容（到達目標AC-A）に関して中間テストを実施 6 タイトル 気体の性質１ 事前学習 事後学習 授業前に「理想気体」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 理想気体の状態方程式の基礎について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 7 タイトル 気体の性質２ 事前学習 事後学習 授業前に「気体運動論 モデル」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 気体の平均速さと速さのボルツマン分布について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 8 タイトル 気体の性質３ 事前学習 事後学習 授業前に「気体運動論 衝突」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 衝突頻度と平均自由行程について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 9 タイトル 気体の性質４ 事前学習 事後学習 授業前に「実在気体」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 圧縮因子，ビリアル係数，およびファンデルワールス方程式について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 10 タイトル 中間テスト２（気体の性質の理解の確認） 事前学習 事後学習 授業前にこれまでの｛気体の性質1～4」についての講義動画およびこれまでの小テストの解説を振り返り，教科書の該当箇所を確認する 次回講義前に，中間テスト2の解説と補足説明を行う 授業内容 90分で第5回～第9回までの学習内容（到達目標AC-B）に関して中間テストを実施 11 タイトル 量子化学の初歩１ 事前学習 事後学習 授業前に「量子力学の起源」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 エネルギーの量子化と波-粒子二重性について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 12 タイトル 量子化学の初歩２ 事前学習 事後学習 授業前に「シュレーディンガー方程式と波動関数」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 時間に依存しないシュレーシンガー方程式と確率密度について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 13 タイトル 量子化学の初歩３ 事前学習 事後学習 授業前に「微小粒子の運動の基本原理」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 演算子，固有値方程式の基礎について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 14 タイトル 量子化学の初歩４ 事前学習 事後学習 授業前に「分子の性質とバルクの性質の復習」についての講義動画を視聴し，小テストに回答 授業後に，小テストの解説と補足説明を行う 授業内容 1次元の並進のシュレーディンガー方程式の解について，小テストを通じて明らかにし，簡潔に説明できるようにする 15 タイトル 期末テスト 事前学習 事後学習 授業前にこれまでの｛量子化学の初歩1～4」についての講義動画およびこれまでの小テストの解説を振り返り，教科書の該当箇所を確認する Moodle上で，期末テストの解説と補足説明を行う 授業内容 90分で第11回～第14回までの学習内容（到達目標AC-C）に関して中間テストを実施 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
他研究所での担当構成員の実務経験を，研究者としての素養・心構えなどの教育に活かしている。
＜備考＞
教科書に掲載されている演習と問題を解いて復習すると理解に役立つ。