＜概要/Course Content Summary＞
本授業で学ぶ「統計力学」は，「分子統計力学」或いは「統計熱力学」と同義であり，化学熱力学（物理化学II，物理化学III）と量子化学（物理化学IV，物理化学V）を結ぶ学問である。本授業では，量子化学的な考え方から，巨視的な熱力学量（内部エネルギー，エンタルピー，エントロピー，自由エネルギー）を導出し，熱力学量の分子論的な起源を明らかにする。
本科目は，「学習・教育目標 B 化学分野における専門知識の修得（2）専門応用」に相当する物理化学分野の専門基礎を学習する。
＜到達目標/Goals,Aims＞
ボルツマン分布や分配関数といった統計力学的な概念を通して，巨視的な熱力学量（内部エネルギー，エンタルピー，エントロピー，自由エネルギー）の分子論的な起源を理解できるようになる。
＜DO Week期間の初回動画等の配信/The delivery of the first video, etc. during the “DO Week”＞
あり/ Deliver the video
URLは各学期のDO Week開始日までに公開されます。The URL will be available by the day before the start of the DO Week of each semester.
＜授業計画/Schedule＞
実施時期
/Week |
授業回/Number of Lesson |
授業実施方法
/How to conduct a Lesson |
授業実施時間数
/Class Hours |
| 内容/Contents |
| 授業時間外の学習/Assignments |
第1週/Week 1
(DO Week)
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1 |
オンデマンド（動画視聴）/On-demand(watching video)
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90 分/min |
| 授業概要説明 |
| 物理化学I-Vの総復習（2時間） |
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第2週/Week 2
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2 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：ボルツマン分布 |
| 教科書15Aの予習復習（2時間） |
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第3週/Week 3
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3 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：分子分配関数① |
| 教科書15Bの予習復習（2時間） |
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第4週/Week 4
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4 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：分子分配関数② |
| 教科書15Bの予習復習（2時間） |
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第5週/Week 5
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5 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：分子分配関数③，分子のエネルギー |
| 教科書15Cの予習復習（2時間） |
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第6週/Week 6
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6 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：正準アンサンブル |
| 教科書15Dの予習復習（2時間） |
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第7週/Week 7
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7 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：内部エネルギーとエントロピー |
| 教科書15Eの予習復習（2時間） |
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第8週/Week 8
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8 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 15. 統計熱力学：熱力学関数の導出 |
| 教科書15Fの予習復習（2時間） |
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第9週/Week 9
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9 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 総復習，単元テスト |
| 教科書15章の総復習（10時間） |
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第10週/Week 10
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10 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 単元テストの解説，総復習 |
| 教科書1B(p37-42)の予習復習（2時間） |
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第11週/Week 11
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11 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 1. 気体の性質：マクスウェル－ボルツマン分布 |
| 教科書21Aの予習復習（2時間） |
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第12週/Week 12
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12 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 21. 化学反応動力学：衝突理論 |
| 教科書21Cの予習復習（2時間） |
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第13週/Week 13
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13 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 21. 化学反応動力学：遷移状態理論 |
| 教科書21Dの予習復習（2時間） |
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第14週/Week 14
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14 |
面接/Face-to-face
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90 分/min |
| 総復習，まとめテスト |
| 総復習（10時間） |
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授業期間終了後/After the Class Period
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15 |
オンデマンド（動画視聴）/On-demand(watching video)
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90 分/min |
| まとめテストの解説，総復習 |
| レポート作成（2時間） |
＜授業実施時間数/Class Hours＞
| 授業実施方法/How to Conduct a Lesson |
授業実施時間数/ Class Hours |
| 面接/Face-to-face |
1170 分/min |
| オンデマンド（動画視聴）/On-demand(watching video) |
180 分/min |
| オンデマンド（授業内課題）/On-demand(assignment in class) |
0 分/min |
| リアルタイム配信/Real-time online |
0 分/min |
| その他/Others |
0 分/min |
| 総合計/Total Amount of Class Hours |
1350 分/min |
※上記の計画は，学生の理解度などにあわせて変更することがある。
アクティブラーニング/Active Learning
授業中に授業に関するクイズを解いてもらうことがある。
使用システム/System Tools
e-class
使用システムコメント/ Comment on the System tools
授業時間内でe-classを活用するため，IT機器を用意すること。また、授業に関する補足的な内容をe-classを用いてオンデマンド形式で取り扱うことがある。
＜成績評価基準/Evaluation Criteria＞
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単元テスト
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50%
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15章の内容にかかわる語句・記述問題，式の導出が中心となる。
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まとめテスト
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50%
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まとめテストは全範囲を対象とするが，単元テストの内容とは重複しない。
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平常点
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授業への取り組み方を評価する。評価の対象としては，「授業への積極的な参加」，「任意レポート」などがある。
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単元テスト50点 + まとめテスト50点 ＝ 合計100点（±平常点）で評価する。合格者の評価基準は，50点以上とする。ただし，受講者全体の点数が低い時は，合計点に，1以上の適当な係数をかける場合がある。なお，救済措置は設けない。
【単元テスト＆まとめテスト】
・持ち込みは，自筆のメモ（A4 紙1 枚分，裏面使用可）と関数電卓のみ可とする。テストでは，学生証を通路側に見えるように置くこと（座席指定を行う可能性がある）。テスト中，或いは点数の異議の際に，不正があった場合は，即不可となり，他授業への影響もあり得る。
・単元テストの次の回に答案の返却と問題の解説がある。この回以外での答案の返却は行わない。点数の異議は，この回の授業直後まで以外には認めない。また，テストの代理受け取りは認めない。なお，単元テストは，返却後，教員が確認する場合があるので，評価が確定するまでは各自しっかり保管すること。まとめテストの答案の返却はしないが，授業期間終了後に解説をオンデマンドで行う。
・解答は，過程が書けていなければ不正解となる。電卓を使っても，過程は省略しないこと。また，単位なし・単位間違いは2割程度の減点となる。答えが0でも単位がある場合はつけること。なお，それ以外の部分点は基本的にはつけない。
・やむを得ずテストを欠席する場合は，原則事前に連絡すること。欠席した学生は，教員（居室SC222）までテストを取りに来て，次回の授業が始まるまでに教員に提出すれば（前日までならメールボックスへの提出も可），テストと同一の評価にはならないが，レポートとして，評価の対象とする。その際，可能かなぎり，「欠席届とそれを証明するもの」を提出すること。なお，レポートは返却しない。
【平常点】
・単元テスト・まとめテスト回以外の欠席連絡は原則必要ない。
・任意レポートの内容は，「統計力学の内容を含む論文を探して読み，その要点と感想をまとめる」こととする。論文検索は，Google Scholar やScopus などがある。関連テーマの複数の論文を対象にしても良く，英語論文を含むならばなお良い。
＜テキスト/Textbook＞
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Peter Atkins・Julio de Paula 著，中野元裕・上田貴洋・奥村光隆・北河康隆 訳 『アトキンス物理化学（下）』第10版
(東京化学同人、2017年)
ISBN:978-4-8079-0908-7
演習問題のa の解答と，応用問題の一部の解答は東京化学同人のHP にある。また，英語ではあるが，演習問題のa，奇数番号の記述・応用・統合問題についての完全な解法は，参考文献に挙げた書籍（ただし，一部誤り有り）で確認することが出来る。その他，インターネット上にも，解答・解法が散見される。なお，演習問題b は，a の類題である。
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Peter Atkins・Julio de Paula 著，中野元裕・上田貴洋・奥村光隆・北河康隆 訳 『アトキンス物理化学（上）』第10版
(東京化学同人、2017年)
ISBN:978-4-8079-0908-7
演習問題のa の解答と，応用問題の一部の解答は東京化学同人のHP にある。また，英語ではあるが，演習問題のa，奇数番号の記述・応用・統合問題についての完全な解法は，参考文献に挙げた書籍（ただし，一部誤り有り）で確認することが出来る。その他，インターネット上にも，解答・解法が散見される。なお，演習問題b は，a の類題である。
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＜参考文献/Reference Book＞
＜連絡方法 / Contact method＞
科目担当者への連絡方法/Contact method from student to instructor
e-class
科目担当者からの連絡方法/Contact method from instructor to students
e-class
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