開講年度2021
開講学科2020年度薬学部医療薬学科6年
科目名物理学Ⅰ B
担当教員城 貞晴
学期曜日時限春学期 火曜日 4時限
チームコード
科目区分必修
授業形態講義
対象学年1年
単位数2
科目ナンバーB111-420-01
関連性が高い
ディプロマ・ポリシー
薬-DP2 薬学分野における基礎的・専門的知識ならびに技能と態度を修得する。
キャンパス日進キャンパス
担当教員の実務経験


テーマ
熱,分子間相互作用
授業の概要
内服や注射,外用等,医薬品の体内への導入法は様々だが,特別な運搬機能を有せずとも自発的に,体内に運搬され,濃度は経時的な動的変化を示す。このような不可逆現象の理屈を理解するためには熱力学が必要である。また,医薬品の機能は,分子スケールで強力にはたらく分子間相互作用によって発現する。つまり,医薬品の作用の理解のためには現象論(熱力学)と分子論(分子間相互作用)が必要となる。本講義は,物理系薬学を学ぶ入門に相当し,秋学期開講の専門科目「薬品物理化学I」につながるように構成されている。薬学教育モデル・コアカリキュラムC薬学基礎・C1物質の物理的性質(1)物質の構造[②分子間相互作用][③原子・分子の挙動][④放射線と放射能](2)物質のエネルギーと平衡[①気体の微視的状態と巨視的状態][②エネルギー][③自発的な変化][④化学平衡の原理](3)物質の変化[①反応速度]に繋がる講義が実施される。
授業の到達
目標
物理量,単位,有効数字,誤差論について説明できる。
エネルギー保存則,エネルギー低級化について説明できる。
系について説明できる。
熱力学第一法則,エンタルピーの定義,エンタルピーと熱量との関係について説明できる。
エントロピーの定義,自由エネルギーの定義(導出)が説明できる。
平衡条件を説明できる。
反応次数と速度定数について説明できる。
物理化学的な物理量の定量評価ができる。
分子間相互作用を整理できる。また代表的なポテンシャルをグラフ化し,その特徴を説明できる。
生命体を開放系としてとらえ,自発的変化,環境(外界)との関連性を説明できる。
課題
(定期試験
・レポート試験
・授業内試験など)の
フィードバック方法
WebCampus「講義連絡」を使用して講評を送ります。
使用言語
日本語
実務経験をいかした教育内容
授業計画
回数授業スケジュール授業時間外学習・時間(分)
1ガイダンス(本講義全般の構成について),物理基礎概念のまとめ【予習】シラバスを読んでおく。(30)
【復習】授業全体の構成を把握する。物理量の表現方法,基本単位と組立単位,補助単位について説明できる。 (30)
2エネルギー保存則とエネルギー低級化
※エネルギーの形態と総量について,整理して説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
3熱力学の体系的理解のために ~系について~
※系とその分類ができる。系の分類条件を説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
4エンタルピー(1)
※エネルギーの総量について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
5エンタルピー(2)
※エンタルピーと熱量との関係について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
6エントロピー(1)
※クラウジウスの定義とボルツマンの定義を,それぞれ説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
7エントロピー(2)
※乱雑さ,自由度の増大が自然の摂理であることを説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
8自由エネルギー(1)
※自由エネルギーの定義(導出)とその熱力学的意味について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
9自由エネルギー(2)
※自発的変化の方向性について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
10反応速度(1)
※反応次数と速度定数について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
11反応速度(2)
※反応速度と温度との関係を説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
12極性
※双極子モーメントについて説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
13分子間相互作用
※分子間力の分類ができる。代表的なポテンシャルをグラフ化し,特徴を説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
14結晶構造と回折現象
※結晶構造とX線回折,そして薬学分野での重要性について説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
15熱力学で理解する生物物理学
※生命体を開放系としてとらえ,生と死,自発的リズム形成,環境とのかかわり等の概要を説明できる。
【予習】プリントの該当箇所をあらかじめ読んでおく。(30)
【復習】配付プリント該当箇所を読みかえして,内容理解を深める。(60)
試験実施方法
定期試験=1
レポート=2
その他=3
1
評価方法
評価方法割合評価基準
定期試験40%模範解答と配点表を準備し,これに基づいて評価する。
課題レポート及び小テスト30%解答例を準備し,これに基づいて評価する。
参加姿勢30%質疑応答時の受け答え,理解のための積極性,演習問題を含むノートへの記録等を評価する。
テキスト
書名著者出版社価格ISBNコード備考
1.『フレンドリー基礎物理化学演習』田中潔・荒井貞夫 共著三共出版2,700+税978-4-7827-0676-3
2.『第3版 物理学入門』原康夫学術図書出版社2,000+税978-4-7806-0500-6
参考書
  ・
参考資料
書名著者出版社価格ISBNコード備考
1.『物理学演習問題集 力学編』原康夫・右近修治 共著学術図書出版社300+税978-4-7806-0170-1
2.『レファレンス物理化学』米持悦生・近藤伸一・山中淳平 編集廣川書店5,000+税978-4-567-22370-6
3.『Innovated物理化学大義』青木宏光・三輪嘉尚京都廣川書店6,400+税978-4-909197-00-9
4.『エピソード物理化学』後藤了・小暮健太朗京都廣川書店8,000+税978-4-906992-51-5
参考URL
質疑応答
講義時,オフィスアワーを中心に,随時受け付けます。わからないことを放置しないこと。
(オフィスアワー:月火水12:40-13:20)
メール連絡も可
講義時に詳細をお知らせします。
備考
■受講に臨む心構えをつくって受講すること。(私語,居眠り,無断教室出入り,携帯デバイスの使用,遅刻,正当な理由のない欠席,飲食など厳禁)。教員の指示に従うこと。
■取り組むべき問題演習を指定するので,時間外学習時に必ず繰り返し取り組むこと。これは実力向上を確固たるものにするために必須である。
■力学の知識が不足している場合には「物理学入門Ⅰ」,電磁気学の知識が不足している場合には「物理学入門Ⅱ」を受講すること。
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更新日付2021/02/12 17:18:44