科目名[英文名]
応用物理化学   [Applied Physical Chemistry]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	023204
責任教員 [ローマ字表記]
野間 竜男   [NOMA Tatsuo]
所属	グローバル教育院	研究室	13-508	メールアドレス

概要

これまで物理化学系の科目で学んできた2つの考え方、すなわち熱力学と速度論、を復習するとともに、実際の実験や研究の中で生ずる様々な問題へ適用する方法を修得する。特に物理化学を応用する例として材料合成と材料設計をを取り上げる。熱力学と速度論の考え方を比較することにより、両者の適用範囲と限界についても具体的な例(最新のトピックスを含む)をあげて解説する。 本科目は3年次における専門科目として位置づけられている。

到達基準

物理化学的手法、特に化学ポテンシャルを軸とした熱力学的手法を種々の課題に適用できるようにする。 無機固体化学分野を例として、物理化学的観点をはじめ様々な角度から、合成・物性に関する課題解決方法とメカニズム等の理解ができる。 履修案内のカリキュラムマップを参照してください。

授業内容

以下のような項目について解説と演習を行う 第1回　ガイダンス　 (1)物理化学(主に熱力学)の復習 第2回 純粋な固体および液体の熱力学:テキスト第3章 第3回 気体および気液平衡の熱力学:テキスト第4章 第4回 混合物の成分の自由エネルギーと化学:テキスト第5章 第5回 理想混合物および理想溶液の熱力学:テキスト第6章 第6回 化学平衡:テキスト第7章、非理想混合物の熱力学:テキスト第8章 第7回　前半のまとめ 中間試験 (2)物理化学の応用：無機固体化学 第8回 無機固体化学の最前線1 第9回　無機固体化学の最前線2 第10回 固体の欠陥(無機化合物、セラミックス)その1 第11回 固体の欠陥(無機化合物、セラミックス)その2 第12回 固体の拡散と焼結 第13回 固体(セラミックス)の界面 第14回 相平衡と状態図の応用 第15回 まとめ 期末試験

履修条件・関連項目

物理化学１、２、３の内容を理解していることが望ましい。 授業時間30時間に加え、上記の内容を含めた予習復習を本学の標準時間数に準じて行うこと。

テキスト・教科書

「入門化学熱力学」原著第２版、エヴェレット著、東京化学同人(「物理化学(主に熱力学)」の復習時に用いる)、後半の応用に関してはプリント等を配布する。

参考書

特にないが、必要に応じて「アトキンス物理化学」を参照すること。

成績評価の方法

おおよそ、毎回の演習/宿題：30%、中間試験：30%、期末試験：40% 追記事項(2020/4/24) オンライン教育における成績評価方法は、すべての出席を前提とし、毎回の課題およびオンラインテスト(最終試験・課題)等を総合的に評価し、本学が定める標準的な学修時間に相当する学修効果が認められる場合に単位を付与します。評価の割合は以下の通りです。毎回の課題60％およびオンラインテスト40%で評価します。総合評価により以下の基準で単位を付与します。S: 90 点以上、A：80 点以上90 点未満、B：70 点以上80 点未満、C：60 点以上70 点未満。

教員から一言

熱力学および速度論は抽象的な学問で最初は捉えにくいように見えるが、一旦その概念を理解すると強い味方になる。種々の化学的現象が両者の立場で定量的に説明することが出来る。この講義を通して熱力学および速度論の応用方法を身に付け、実際の研究・実験で生かしてほしい。

キーワード

物理化学，熱力学，速度論，固体の表面と界面，固体の欠陥と拡散

オフィスアワー

特に決めていないが、あらかじめメール等で予約することが望ましい。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2020/04/24 9:34:24