科目名 科目コード 物理化学Ⅱ ４Ｃ０３ Physical Chemistry II 学年 単位数 ４Ｃ 必修 2 単位種別 開講期間 学修 前・後期 時間 前 100 分／週 後 回数 100 分／週 30 回 授業概要 担当者 物質の変化を巨視的に扱う化学熱力学および微視的に扱 う量子化学を中心について学習する。 長田秀夫（NAGATA Hideo） 予備知識 講義室 ３年次の物理化学Ⅰの内容を理解していること。 60 時間 ４Ｃ教室 到達目標 １．熱力学の知識による化学・生物系の課題解決プロセスを説明でき、それを用いた基礎的な計算ができること。 ２．平衡論の知識による化学・生物系の課題解決プロセスを説明でき、それを用いた基礎的な計算ができること。 ３．電気化学の知識による化学・生物系の課題解決プロセスを説明でき、それを用いた基礎的な計算ができること。 ４．量子化学の知識による化学・生物系の課題解決プロセスを説明でき、それを用いた基礎的な計算ができること。 ５．化学結合論による化学・生物系の課題解決プロセスを説明でき、それを用いた基礎的な計算ができること。 評価方法・評価基準 ２回の試験の平均点が60点以上あり、かつ課題プリント提出率が70%以上あれば合格とする。 佐世保高専 教育目的 JABEE対応学習・教育到達目標 JABEE基準1(2) A-4 b,d-1,e 2) 教科書 参考書・補助教材 渡辺 啓著 「物理化学」 （サイエンス社） 補助教材：自製プリント 参考書：アトキンス著 「物理化学」 （東京化学同人） 授業形式 学生が用意するもの 通常講義 教科書，電卓 自己学習の指針 演習問題および提出課題を毎週出すのでそれらを自力で正解できるようになること。 オフィスアワー 月曜日および水曜日の１６時～１７時 備考 薦する問題集：渡辺 啓著 「演習 物理化学」，「演習 化学熱力学」 （サイエンス社） 授業項目 前期 ２．熱力学第１法則 ３．熱力学第２法則 ４．純物質の相平衡 ５．多成分系の熱力学 後期 ７．電解質溶液と電池 ９．原子の構造 10．化学結合と分子構造 11．種々の化学結合と分子構造 授業内容 回 授業内容 1 熱力学第１法則 2 内部エネルギーとエンタルピー 到達目標 ＭＣＣ 学特 等温体積変化の仕事や熱平衡時の熱量が計算できる。 ○ 理想気体の内部エネルギーやエンタルピー変化が計算できる。 ○ 3 断熱体積変化 4 Carnotサイクル 理想気体の断熱体積変化における熱力学関数が計算できる。 ○ Carnotサイクルの仕事効率等が計算できる。 ○ 5 エントロピー 6 熱力学第３法則 種々の変化におけるエントロピー変化が計算できる。 ○ 標準エントロピーについて理解し、その計算ができる。 ○ 7 総合演習 8 中間試験 これまでの学習内容を説明でき、計算ができる。 ○ これまでの学習内容に関する問題を解ける。 ○ 9 自由エネルギー 10 Maxwellの関係式 自由エネルギーを用いて可逆変化と不可逆変化が説明できる。 ○ Maxwellの関係式が導出できる。 ○ 11 純物質の相平衡 12 化学ポテンシャル Clapeyron-Clausiusの式等を用いて計算ができる。 ○ 化学ポテンシャルを用いて可逆変化と不可逆変化が説明できる。 ○ 13 希薄溶液の熱力学的性質 14 ２成分系の相平衡 化学ポテンシャルを用いて希薄溶液の性質を説明できる。 ○ Gibbsの相律を理解し、２成分系の相図が理解できる。 ○ 15 総合演習 16 電解質溶液（１） これまでの学習内容を説明でき、計算ができる。 電離定数を用いて弱酸・弱塩基水溶液のpHを計算できる。 ○ 17 電解質溶液（２） 18 電池 緩衝溶液のpHや溶解度積から難溶性塩の溶解度が計算できる。 ○ 電池反応を理解し、電池の起電力が計算できる。 ○ 19 原子の構造と放射能 20 前期量子論とSchreodinger方程式 放射線について理解し、半減期から種々の年代を計算できる。 ○ 前期量子論を理解し、簡単なSchreodinger方程式を導出できる。 ○ 21 井戸型ポテンシャル 22 総合演習 井戸型ポテンシャルに関して波動関数を求めることができる。 ○ これまでの学習内容を説明でき、計算ができる。 ○ 23 中間試験 24 水素原子とSchreodinger方程式 これまでの学習内容に関する問題を解ける。 ○ ○ 水素類似原子において波動関数が求められることを理解できる。 ○ 25 電子配置と周期律 26 化学結合と分子構造 他の原子における電子配置を説明できる。 ○ 原子価結合法と分子軌道法の違いを説明できる。 ○ 27 分子構造と分子の極性 28 種々の化学結合と分子構造 分子の極性について定量的に説明できる。 ○ 種々の結合について説明できる。 ○ 29 分子構造とスペクトル 30 総合演習 回転および振動スペクトルに関する簡単な計算ができる。 ○ これまでの学習内容を説明でき、計算ができる。 ○
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