授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 本講義・演習では工学を拓くための学力および資質・能力を備え、科学に対する強い興味をもとに社会に貢献する人の育成に資するため、基礎知識を柔軟に適用する豊かな応用力を養成し、将来の創造性につながる基礎学力と技術・研究のあり方に対する基本的な素養を養成することを目標とする。私たちは反応速度の測定と解釈の仕方から化学反応の基礎を学び，分子構造と熱力学を基礎に反応速度の理論を理解します．また化学反応を理解する上での基礎知識としてエネルギーの概念，熱力学との関連，統計熱力学の基礎，分子のエネルギー，固体表面での現象についても併せて学びます．この講義を通して、化学反応・表面・界面での現象を理解しながら定量的に扱うことが可能となります。試験や課題では、数量的スキル、論理的思考力、問題解決力、考え抜く力が必要とされます。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | In this lecture and exercise, students will have abundant skills to apply basic knowledge flexibly in order to contribute to the development of people who contribute to society based on their strong interest in science, with scholarship, qualities and abilities to develop engineering. The goal is to develop basic scholastic ability and basic skills in technology and research that will lead to creativity in the future. We learn the basics of chemical reaction: How to measure and interpret reaction rates, and understanding the theory of reaction rates based on molecular structure and thermodynamics. In addition, we will learn about the concept of energy, its relation to thermodynamics, the fundamentals of statistical thermodynamics, the energy of molecules, and the phenomena on solid surfaces as basic knowledge in understanding chemical reactions. Through this lecture, we can quantitatively understand the phenomena of chemical reactions, surfaces, and interfaces. Exams and assignments require quantitative skills, logical thinking, problem-solving, and thought-provoking skills. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | 本講義・演習では工学を拓くための学力および資質・能力を備え、科学に対する強い興味をもとに社会に貢献する人の育成に資するため、基礎知識を柔軟に適用する豊かな応用力を養成し、将来の創造性につながる基礎学力と技術・研究のあり方に対する基本的な素養を養成することを目標とする。私たちは反応速度の測定と解釈の仕方から化学反応の基礎を学び，分子構造と熱力学を基礎に反応速度の理論を理解します．また化学反応を理解する上での基礎知識としてエネルギーの概念，熱力学との関連，統計熱力学の基礎，分子のエネルギー，固体表面での現象についても併せて学びます．この講義を通して、化学反応・表面・界面での現象を理解しながら定量的に扱うことが可能となります。試験や課題では、数量的スキル、論理的思考力、問題解決力、考え抜く力が必要とされます。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | In this lecture and exercise, students will have abundant skills to apply basic knowledge flexibly in order to contribute to the development of people who contribute to society based on their strong interest in science, with scholarship, qualities and abilities to develop engineering. The goal is to develop basic scholastic ability and basic skills in technology and research that will lead to creativity in the future. We learn the basics of chemical reaction: How to measure and interpret reaction rates, and understanding the theory of reaction rates based on molecular structure and thermodynamics. In addition, we will learn about the concept of energy, its relation to thermodynamics, the fundamentals of statistical thermodynamics, the energy of molecules, and the phenomena on solid surfaces as basic knowledge in understanding chemical reactions. Through this lecture, we can quantitatively understand the phenomena of chemical reactions, surfaces, and interfaces. Exams and assignments require quantitative skills, logical thinking, problem-solving, and thought-provoking skills. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 化学基礎 (化学熱力学、統計熱力学、量子化学、分光学) |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Thermodynamics, Statistical thermodynamics, Quantum chemistry, Spectroscopy |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1.化学反応速度-反応次数、速度定数
2.化学反応速度-平衡、半減期
3.化学反応速度-温度依存性
4.化学反応速度-素反応
5.複雑な反応の速度-可逆反応
6.複雑な反応の速度-連鎖反応
7.複雑な反応の速度-重合
8.複雑な反応の速度-触媒、振動
9.反応の動力学-反応とエネルギー
10.反応の動力学-衝突理論
11.反応の動力学-活性複合体理論1
12.反応の動力学-活性複合体理論2
13.反応の動力学-同位体効果
14.固体表面の過程-表面分析
15.吸着
毎回の講義に関連する演習問題を配付しますので解いておくこと。講義の中で答え合わせをします。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Chemical Kinetics: Rate constant, order of reaction
2. Chemical Kinetics: Equilibrium, half-life
3. Chemical Kinetics: Temperature dependence
4. Chemical Kinetics: Elementally step
5. Kinetics of complex reactions: Reversible reaction
6. Kinetics of complex reactions: Chain reaction
7. Kinetics of complex reactions: Polymerization
8. Kinetics of complex reactions: Catalysis, Oscillation
9. Molecular reaction dynamics: Reaction and energy
10. Molecular reaction dynamics: Collision theory
11. Molecular reaction dynamics: Activated complex theory 1
12. Molecular reaction dynamics: Activated complex theory 2
13. Molecular reaction dynamics: Isotope effect
14: Surface structure of solids
15: Adsorption
Solve the exercises related to each lecture will be distributed in every week. We will discuss the answer in the lecture. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 次の項目を評価点とする。
(1) 試験による全体的な理解度の確認
(2) 課題提出による各単元の理解度の確認
(3) 講義中あるいはNUCT上での積極的な質問による討論への貢献
反応速度・気体運動・表面での現象を正しく理解し、定量的に取り扱えることが合格基準。
100 点満点で60 点以上を合格とします。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | The following items are used as evaluation points.
(1) Confirmation of overall comprehension by examination
(2) Confirmation of understanding of each unit by submitting reports
(3) Contribution to discussions by asking questions during lectures or on NUCT
The acceptance criteria are to correctly and quantitatively understand the reaction rate, gas motion, and surface phenomena.
A maximum of 100 points will be passed with a score of 60 or higher. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | ・履修条件は要しない。
・授業では対面・遠隔（オンライン型）を併用する。
・資料はNUCTの「リソース」から配付する。
・オンライン授業にはTeamsを使用する。
・授業に関する受講学生間の意見交換は，講義室内、あるいはNUCT「フォーラム」により行う。
・質問への対応は下記の通り。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | [Conditions and precautions]
・ No special requirement.
・ Both face-to-face class and remote (online, Teams) are available.
・ Materials will be distributed from "Resources" of NUCT.
・ For the response to questions, see below. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | ボール物理化学 第2版（下）：David W. Ball著, 田中一義、阿竹徹監訳（化学同人) |
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教科書【英語】
Textbook | | | David W. Ball, Physical Chemistry 2nd Ed.,Cengage India Private Limited (2017). |
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参考書【日本語】
Reference Book | | | 教科書の内容紹介と正誤表は https://www.kagakudojin.co.jp/book/b208113.html |
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参考書【英語】
Reference Book | | For contents of the textbook and the errata, please visit,
https://www.kagakudojin.co.jp/book/b208113.html |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Work on the exercises at the end of each chapter of the textbook. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | | NUCTのフォーラム欄にてチャット形式の質疑応答が可能です |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | | Chat-style Q&A is possible in the NUCT forum section |
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