化学・バイオ工学基礎Ⅰ
 Introduction to Applied Chemistry, Chemical Engineering, and Biochemical Engineering Ⅰ
 担当教員:野々村 美宗(NONOMURA Yushimune),松嶋 雄太(MATSUSHIMA Yuta),
 担当教員の所属:理工学研究科
 開講学年:1年  開講学期:前期  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:専門教育科目・選択必修 
【授業の目的】
物質の化学的あるいは物理的変化に対して一般法則を与えるものが物理化学である。物理化学は化学の基礎理論であるが、同時に実践的な学問でもあり、ものづくりには欠かせない学問である。この授業では、様々な物質の性質を知ることで、私たちの身の回りに生ずるいろいろな現象を理解し、物理化学や無機化学が単に化学の基礎学問としてではなく、如何に私たちの生活に密接に関わっているかを学ぶ。化学で取り扱われる基本的な用語を理解するのはもちろん、無機物質の命名や化学反応式、物質の構造、物質の性質および物質の変化(物理・化学変化)を理解し、地球を取り巻く大気や水の性質が関わる地球環境,生活の中における物理化学を理解する。

【授業の到達目標】
(a)数値の精密さや単位と物理量について説明できる。(b)原子の内部の電子構造および原子同士の化学結合について説明できる。(c)気体、液体、固体の性質を理解し、それらの状態変化の理由を説明できる。(d) 物理化学で使われる用語や法則を理解し、自由に計算できる。

【授業概要(キーワード)】
有効数字、SI単位、化学量論、波動方程式、エネルギー準位、イオン結合、共有結合、水素結合、相図(状態図)、理想気体、状態方程式、分子運動論、結晶構造、ブラックの法則

【科目の位置付け】
この講義は,幅広い教養と汎用的技能を獲得するものである。(化学・バイオ工学科ディプロマ・ポリシー)

【授業計画】
・授業の方法
講義は適宜プロジェクターを使うなどして90分行う。授業で学んだ事柄の理解を深めるため、授業中に15分程度の演習問題を行う。
・日程
講義は適宜プロジェクターを使うなどして90分行う。授業で学んだ事柄の理解を深めるため、授業中に15分程度の演習問題を行う。

授業計画(日程)
第1回目 有効数字
第2回目 濃度の表し方と単位
第3回目 無機化合物の命名法
第4回目 酸化数
第5回目 化学反応式の立て方
第6回目 原子の構造と電子配置
第7回目 元素の一般的性質と周期性
第8回目 前半まとめと中間試験
第9回目 物質の三態 気体・液体・固体
第10回目 気体の性質(1) 状態方程式
第11回目 気体の性質(2) 分子運動論モデル
第12回目 固体の性質(1) 結晶構造
第13回目 固体の性質(2) ブラッグの法則
第14回目 固体の性質(3) 金属結晶・イオン結晶・分子結晶
第15回目 後半まとめと期末試験

【学習の方法】
・受講のあり方
概念的な理解が容易でないため毎週受講すること。私語等他の受講生の迷惑となる行為は禁止。質問は授業の終わりまたは演習用紙を利用しよう。
・授業時間外学習へのアドバイス
高校で使った物理と化学の教科書を読み直してみよう。週に1度は図書館などで予習、復習の時間を確保し、「物理化学」と書いてある本を読んでみよう。講義とは違った角度から説明されているので、自分がイメージしやすい説明を探してみると良い。

【成績の評価】
・基準
物理化学・無機化学に関する基礎的な概念を理解して適切に説明できること、簡単な計算問題に正しく解答できることを合格の基準とします。
・方法
授業中に行う演習と定期試験で成績を評価する。演習では、その理解度に応じて点数を加算した合計を演習点とする。中間試験は第1回から7回まで、期末試験は第9回から第14回までの講義内容を試験範囲とする。なお、全ての目標を達成するため、演習点、期末試験のいずれも原則6割以上の点数で合格とする。

【テキスト・参考書】
・「理工系基礎レクチャー 無機化学」 化学同人 鵜沼 英郎 (著), 尾形 健明 (著)
・「アトキンス物理化学要論」 (東京化学同人)

【その他】
・学生へのメッセージ
毎週、演習をするので必ず出席をすること。とにかく授業に出ることが肝要である。毎回授業の終わりに行う演習は、自分で考えて解こうとする態度が大事であり、その習慣を是非身に付けて欲しい。
・オフィス・アワー
各教員のオフィスアワーを参照のこと.必要がある場合には研究室をたずねること.

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