物理化学Ⅱ(化学・バイオ)
 Physical Chemistry II
 担当教員:堀田 純一(HOTTA Jun-ichi)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(化学・バイオ工学分野)
 開講学年:2年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:化学・バイオ工学科  科目区分:専門科目・選択必修 
【授業の目的】
工業的な物質生産や細胞内で起こっている生化学反応を正確に理解するためには、その基本的な原理を理解することが重要である。本授業は、化学における物理的な原理を扱う物理化学について解説する。分子と分子の間に作用する力、巨大分子や液晶、コロイドなどの特性について理解する。また、固体表面における物質の振る舞いや化学反応を促進する触媒作用を学ぶ。さらに、反応速度論から導かれる化学反応における速度式の導き方を学ぶ。

【授業の到達目標】
1. 分子間相互作用の基礎理論を理解できる。
2. 高分子、中間層、分散系の性質を理解できる。
3. 固体表面の性質、固体表面への物質吸着、化学反応への影響について理解できる。
4. 反応速度論を理解できる。
5. 速度式を求めることができる。
6. 英語で物理化学に関する専門用語を理解できる。

【授業概要(キーワード)】
分子間相互作用、高分子、分子集団、固体表面、反応速度、速度式

【科目の位置付け】
この科目は化学・バイオ工学科のカリキュラム・ポリシー(2)専門分野における知識と応用力を養うために、化学・バイオ工学の基盤となる化学工学、物理化学、無機化学、有機化学、およびバイオ工学に関する講義、実験および演習に関する科目を体系的に配置する、に主に対応する。

【授業計画】
・授業の方法
授業は、プロジェクター、板書、配布プリントを用いて行う。授業の最後に、その日のテーマについての理解を深めるために演習課題およびレポート課題を出す。
・日程
第1回:イントロダクション
第2回:分子間相互作用(ファンデルワールス相互作用)
第3回:分子間相互作用(全相互作用)
第4回:高分子と分子集団(合成高分子と生体高分子)
第5回:高分子と分子集団(中間層と分散系)
第6回:固体表面(固体表面の成長と構造)
第7回:固体表面(吸着の度合)
第8回:固体表面(表面における触媒作用)
第9回:固体表面(電極における諸過程)
第10回:反応速度
第11回:反応速度の温度依存性
第12回:速度式の解釈(反応様式と反応機構)
第13回:速度式の解釈(溶液内の反応)
第14回:速度式の解釈(触媒機構と連鎖反応)
第15回:まとめと総括、定期試験

【学習の方法】
・受講のあり方
私語、飲食、携帯電話の使用、遅刻など他の受講生の迷惑となる行為はしないこと。質問は随時受け付ける。
・授業時間外学習へのアドバイス
教科書に目を通すこと。
例題及び演習問題に取り組むこと。自力で回答できるまで繰り返し復習すること。

【成績の評価】
・基準
60点以上を合格とする。
・方法
授業中に出題する演習、レポート、期末試験を100点満点として評価する。

【テキスト・参考書】
テキスト:P.Atkins, J.de Paula著、千原秀昭・稲葉章 訳、アトキンス物理化学要論 第6版、東京化学同人
参考書:P.W.ATKINS著、千原秀昭・中村恒男訳、アトキンス物理化学(上・下)第10版、東京化学同人

【その他】
・学生へのメッセージ
物理化学は化学・バイオ工学を学ぶ基礎として重要な科目です。自ら進んで学習に取り組んでください。
・オフィス・アワー
随時相談に応じる。

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