授業科目名	化学熱力学I
時間割番号	UPC151
担当教員名	綿打　敏司／奥崎　秀典
開講学期・曜日・時限	後期・木・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
化学熱力学は、熱と仕事に関する学問分野であり、化学や物理学の基礎をなしている。高校で学んだ熱化学方程式や化学平衡は熱力学の重要分野である。エネルギーの保存則、熱エンジンの効率や反応進行の予測など、無機化学、有機化学、材料科学、生命化学など工学全般の分野で必須の基礎知識となっている。本講義では、化学熱力学の基本原理を理解し、その化学への応用力を身につける。また、関連する演習問題を解くことで、講義内容の理解を深めることができる。
＜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>工学科1年次向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ①教養・基礎知識 工学の広い教養と自然科学の基礎知識を活用 ○ 工-B ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎
＜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 工学 1 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。 工-A 2 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。 工-B 3 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。 工-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 25% 中間期および期末期試験・計算問題、概念の説明および小テスト・発表および計算問題 2 50% 中間期および期末期試験・計算問題、概念の説明および小テスト・発表および計算問題 3 25% 中間期および期末期試験・計算問題、概念の説明および小テスト・発表および計算問題 合計 100%
＜授業の方法＞
１年次前期の「基礎物理化学」を理解していることを前提に、知識を積み上げていく。本講義は反転授業形式で行うので、講義開始前に講義ビデオを視聴し、講義ノートを作成しておく。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
Peter Atkins, Julio de Paula著 ; 中野元裕 [ほか] 訳, アトキンス物理化学 上 第10版, 東京化学同人, ISBN:9784807909087, (2017年出版)
＜参考書＞
Peter Atkins, Julio de Paula著 ; 中野元裕 [ほか] 訳, アトキンス物理化学 下 第10版, 東京化学同人, ISBN:9784807909094, (2017年出版)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス、シラバスの説明、物理化学はなぜ重要か 事前学習 事後学習 ・授業前にCNSからガイダンスに関するファイルをダウンロード・印刷し、授業の概要を理解する。 授業内容 ・シラバスを説明し評価基準を明確化することで、評価方法を理解できるようにする。 ・反転授業を説明することで、授業方法を理解できるようにする。 2 タイトル 熱力学の基本的な概念、内部エネルギー、仕事 事前学習 事後学習 ・授業前に「熱力学の基本的な概念、内部エネルギー、仕事」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「熱力学の基本的な概念、内部エネルギー、仕事」に関して説明できるようにする。 3 タイトル 熱容量とエンタルピー、マイヤーの式、断熱変化、ポアソンの法則 事前学習 事後学習 ・授業前に「熱容量とエンタルピー、マイヤーの式、断熱変化、ポアソンの法則」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「熱容量とエンタルピー、マイヤーの式、断熱変化、ポアソンの法則」に関して説明できるようにする。 4 タイトル 標準エンタルピー変化、ヘスの法則、ジュール―トムソン効果 事前学習 事後学習 ・授業前に「標準エンタルピー変化、ヘスの法則、ジュール―トムソン効果」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「標準エンタルピー変化、ヘスの法則、ジュール―トムソン効果」に関して説明できるようにする。 5 タイトル 熱力学の第二法則、エントロピー、カルノーサイクル 事前学習 事後学習 ・授業前に「熱力学の第二法則、エントロピー、カルノーサイクル」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「熱力学の第二法則、エントロピー、カルノーサイクル」に関して説明できるようにする。 6 タイトル スターリングエンジン、クラウジウスの不等式、熱力学第三法則 事前学習 事後学習 ・授業前に「スターリングエンジン、クラウジウスの不等式、熱力学第三法則」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「スターリングエンジン、クラウジウスの不等式、熱力学第三法則」に関して説明できるようにする。 7 タイトル ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー、第一法則と第二法則の結合、ギブズ‐ヘルムホルツの式 事前学習 事後学習 ・授業前に「ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー、第一法則と第二法則の結合、ギブズ‐ヘルムホルツの式」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー、第一法則と第二法則の結合、ギブズ‐ヘルムホルツの式」に関して説明できるようにする。 8 タイトル 前回までの総括/復習及び中間期試験 事前学習 事後学習 ・これまでの授業内容や自身で作製した講義ノート、授業で作製したワークシートを参照し、学習内容を確認。 ・授業中や授業外学習として行った確認問題や演習問題の類題を教科書、参考書、図書館の書籍から見つけて類題回答演習を自ら実施。 授業内容 ・第1回～第7回までの学習内容（到達目標No.1～2）に関して総括し、中間期試験を実施する。 9 タイトル 中間期試験の解答と解説 事前学習 事後学習 ・中間期試験で出題された問題に関して、これまでの授業内容や自身で作製した講義ノート、授業で作製したワークシートを参照し、模範解答を作成。 授業内容 ・前半1時間で中間期試験の解答ならびに解説を行い、後半30分で正解率が低かった問題に関する再授業を行う。 10 タイトル 相図、化学ポテンシャル 事前学習 事後学習 ・授業前に「相図、化学ポテンシャル」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「相図、化学ポテンシャル」に関して説明できるようにする。 11 タイトル クラペイロンの式、クラウジウス―クラペイロンの式、エーレンフェストの分類 事前学習 事後学習 ・授業前に「クラペイロンの式、クラウジウス―クラペイロンの式、エーレンフェストの分類」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「クラペイロンの式、クラウジウス―クラペイロンの式、エーレンフェストの分類」に関して説明できるようにする。 12 タイトル 反応ギブズエネルギー、熱力学的平衡定数、平衡の応答 事前学習 事後学習 ・授業前に「反応ギブズエネルギー、熱力学的平衡定数、平衡の応答」に関する講義ビデオを視聴する。 ・CNSからファイルをダウンロード・印刷し、穴埋め箇所に記入することで講義ノートを完成させる。 授業内容 ・ワークシートに講義ビデオのポイントをまとめるとともに、疑問点や理解が不十分な点を記入し発表する。 ・確認問題、演習問題を解き、学生が発表することで、「反応ギブズエネルギー、熱力学的平衡定数、平衡の応答」に関して説明できるようにする。 13 タイトル 前回までの総括/復習及び期末期試験 事前学習 事後学習 ・これまでの授業内容や自身で作製した講義ノート、授業で作製したワークシートを参照し、学習内容を確認。 ・授業中や授業外学習として行った確認問題や演習問題の類題を教科書、参考書、図書館の書籍から見つけて類題回答演習を自ら実施。 授業内容 ・第10回～第12回までの学習内容（到達目標No.3）に関して総括し、期末期試験を実施する。 14 タイトル 期末期試験の解答と解説 事前学習 事後学習 ・期末期試験で出題された問題に関して、これまでの授業内容や自身で作製した講義ノート、授業で作製したワークシートを参照し、模範解答を作成。 授業内容 ・前半1時間で期末期試験の解答ならびに解説を行い、後半30分で正解率が低かった問題に関する再授業を行う。 15 タイトル 総括評価・まとめ 事前学習 事後学習 ・これまでの授業内容や自身で作製した講義ノート、授業で作製したワークシートを参照し、学習内容を確認。 ・授業中や授業外学習として行った確認問題や演習問題の類題を教科書、参考書、図書館の書籍から見つけて類題回答演習を自ら実施。 授業内容 ・前半1時間で第1回～第14回までの学習内容（すべての到達目標）に関して成績不振者に追試験を実施し、後半30分でその解説を行う。 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
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
新規開設科目につき該当しない
＜備考＞
(未登録)