【化学熱力学】 [生物科学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第1学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 南英之
授業期間: 前期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 講義  週1コマ
 
教育目標

自然科学を学ぶ上で,化学熱力学は重要で普遍的な学問である。この講義では,初学者が化学熱力学の概念に慣れ,基本的な事柄を理解することを目的とする。

教育内容

熱力学の基本法則(内部エネルギーと仕事,熱とエンタルピー,エントロピーに基づく自発変化の方向, 自由エネルギーと平衡 等)についてわかりやすく解説し,理解させる。

教育方法

基本的には板書を中心に進めるが,必要に応じてプロジェクターやプリント等の配布により,補足説明をする。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

ガイダンス

化学熱力学の講義の概要を説明する。また、関数電卓の使い方を説明しつつ、高校化学の復習を行う。

2回

理想気体の性質

高校化学の理想気体の性質について復習し、気体分子の運動から種々の理想気体の法則の成り立ちを学ぶ。

3回

熱力学第一法則

化学熱力学で良く用いられる用語の説明をした後に、内部エネルギーと体積変化の仕事、熱力学第一法則について学ぶ。

4回

熱とエンタルピー

エンタルピーを導入し、内部エネルギーとの違いや熱容量との関係性を学ぶ。

5回

反応とエンタルピー

化学反応や状態変化に伴うエンタルピー変化について学ぶ。

6回

エントロピーと熱力学第二法則

エントロピーを導入し、熱力学第二法則と自発変化の方向性について学ぶ。

7回

反応とエントロピー

化学反応や状態変化に伴うエントロピー変化について学ぶ。

8回

中間のまとめ

前半の内容のまとめとして演習を行い,解説する。

9回

自由エネルギー

自由エネルギーを導入し,それが系の自発変化の方向を示すことを考察する。

10回

反応と自由エネルギー

化学反応や状態変化に伴う自由エネルギー変化について学ぶ。

11回

熱力学関係式

これまでに学んで来た種々の熱力学変数の関係性について学ぶ。

12回

相変化とギブズエネルギー

相変化とギブズエネルギーの関係を考察する。

13回

化学平衡

ギブズエネルギー変化の観点から化学平衡を考察する。

14回

全体のまとめ

全体の確認と復習を行う。

15回

全体のまとめ2

前回に引き続き、全体の確認と復習を行う。

 
到達目標

化学熱力学の基礎を理解し,種々の過程における熱力学量の変化や化学平衡について考察することができるようになる。

評価基準

レポート課題と期末試験で総合的に評価する。欠席やレポート未提出は減点の対象とする。

準備学習
(予習・復習)

前回の授業内容を復習して、次回の講義に備える。

その他

毎回,関数電卓を持参すること。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 入門 化学熱力学 松永義夫著 朝倉書店 3200円+税
参考書 化学熱力学 佐々木幸夫 他著 朝倉書店 3500円+税
かいせつ化学熱力学 小島和夫著 培風館 2400円+税