熱力学は、蒸気機関の効率を研究することなどにより19世紀頃から大きく発展した。粒子数がアボガドロ数程度以上となる集合体全体の変化について、その起こりやすさや進む方向を、対象とする「系」と「外界」との間のエネルギーの出入りおよびエントロピーの増減によって説明する、現代の科学・技術の根幹をなす学術領域である。
　本講義は、温度・圧力などの外部の条件によって、物質の巨視的な状態や性質がどのように変わるか、また、存在状態の異なる複数の領域（相）間の平衡条件、組成の関数としての混合物・溶液の性質などを学ぶ。特に、これらの現象を統一的に記述することのできる、熱力学関数を理解することを目標とする。また、自然における自発的な変化の起源であるエントロピーについて学び、純物質や混合系の状態変化を、熱力学的パラメータを使って記述する道筋の理解を深める。

１．理想気体と実在気体の概念を理解し、実在気体に特有の性質についてその分子論的起源を説明できるようになる。
２．熱力学第一法則について、熱と仕事の関係を記述する諸法則を理解し、両者のエネルギーとしての差異を説明できるようになる。
３．熱力学第二法則について、混合や化学反応の自発的な方向を決める重要な変数としてのエントロピーの定義を理解し、特定の過程におけるその変化量を計算できるようになる。
４．熱力学変数や組成の関数として、相平衡がどのように影響を受けるかを理解し、ギブズエネルギーの増減によってその挙動を説明できるようになる。
５．化学反応や電子のやりとりに関わるギブズエネルギーの役割を理解し、化学平衡に及ぼす熱力学変数の影響を正しく記述できるようになる。

下記の課題について、フィードバックを含め全１５回で、１課題あたり標準２週の授業をする予定である。

１．気体の性質
　　 理想気体、実在気体、状態方程式など
２．熱力学第一法則
　　 仕事と熱、内部エネルギーと温度など
３．熱力学第一法則の応用
　　 エンタルピー、熱容量、断熱過程など
４．熱力学第二、第三法則
　　 エントロピー、カルノーサイクルなど
５．純物質の相平衡
　　 ギブズエネルギー、クラペイロンの式など
６．混合物の性質
　　 化学ポテンシャル、溶液の性質など
７．化学平衡の原理
　　 反応ギブズエネルギー、ルシャトリエの原理など

前期（熱力学）・後期（量子論）の連続履修を推奨する

定期試験（約８０％）と、その他の小テスト等（約２０％）により、評価を行う。その他、授業への参加状況を考慮に加える場合もあり得る。

各単元について、どのような概念を学習するか予習しておくことが望ましい。復習は参考書中の例題や問題などについて、時間を取って理解することが望ましい。

熱力学の基礎を学習する．完全気体の性質，分子運動論，実在気体のモデルと状態方程式から始まり，内部エネルギーの概念から第一法則，エンタルピーと熱化学を習得する．エントロピーの概念と第二，第三法則を理解した後，純物質の物理的変態，相転移，Gibbsの相律，相図における相境界，相転移の分類を学ぶ．
混合物の熱力学，化学ポテンシャルを理解して，溶液の性質，2成分系の相図の読み方，熱力学的意味を習得する．また活量，理想希薄溶液，正則溶液について学習し，Debye-Hückel理論，化学平衡と平衡定数，電気化学と標準電極電位についても理解を進める．

熱力学の基礎を体系的に習得でき，化学的現象を論理的に解釈・理解できるようになる．

(授業計画と内容)

以下の項目等についてフィードバックを含め，全15回で授業を進める予定である．
1．完全気体の性質，分子運動論モデル
2．実在気体とその状態方程式
3．熱力学第一法則，熱化学，エンタルピー
4．第二法則と第三法則，エントロピー
5．自由エネルギーとMaxwellの関係式
6．純物質の物理的変態，相転移，Gibbsの相律
7．相図における相境界，相転移の分類
8．混合物の熱力学，化学ポテンシャル
9．溶液の性質，束一的性質
10．二成分系の相図
11．活量，理想希薄溶液，正則溶液
12．Debye-Hückel理論
13．化学平衡と平衡定数
14．電気化学と標準電極電位

後半（量子論）との連続した履修を推奨する．

定期試験(80%)及び数回の小テスト(20%)により評価する。

BookRollに講義資料を掲載する．教科書と併せた復習を推奨する．

不明な点，疑問点があれば，
tanabe.setsuhisa.4v@kyoto-u.ac.jp
にいつでもメールして下さい。
人間・環境学研究科棟515号室が居室ですので，メールでアポイントを取ってから来て下さい．

熱力学を中心とした物理化学の基礎を講義する．気体・液体・固体といった物質の状態とその変化を支配する法則ならびに反応速度論についても理解することを目的とする．

・熱力学の基礎を体系的に習得する
・エネルギーとはなにか、熱とはなにかを理解し，説明できるようになる
・気体、固体、液体及び溶液の諸性質の原理を理解し，説明できるようになる
・化学平衡論と速度論の概要を理解し，説明できるようになる

次の項目について講義する

1.　序論，気体の性質
2.　熱力学（1）基本的な概念
3.　熱力学（2）熱化学
4.　熱力学（3）状態関数と完全微分
5.　熱力学（4）エントロピー
6.　熱力学（5）ギブズエネルギー
7.　純物質の物理的な変態
8.　単純な混合物（1）熱力学的記述，溶液の性質
9.　単純な混合物（2）相図
10. 単純な混合物（3）相図，活量
11. 化学平衡
12. 化学反応速度論（1）
13. 化学反応速度論（2）
14. 総論
15. 期末試験
16．フィードバック（フィードバック方法は別途連絡します）

高校での物理，化学と理系数学を履修していることが望ましい．後期の基礎物理化学（量子論）との連続した履修を推奨する．

平常点評価（クイズ，宿題など，20点)と定期試験の結果(80点)により評価する．

授業の前に教科書を一読すること．
授業の後に，例題，演習問題等を解き，理解につとめること．

理科系学生(理学部1回生のクラス指定授業)を対象として、有機化合物の構造と反応について解説し、有機化学の基礎の習得を目的とする。化学という分野の大きな特徴は、望みの分子を自在に創造できるところにある。自らデザインした分子構造をさまざまな化学反応を組み合わせて合成し、最先端の医薬から革新的な機能物質まで実際に手に入れることができる。こうして設計から合成、その応用まで全て実現できるのは、基礎的な化学の理解からの積み上げがあってこそである。本講義では、有機化学反応を自在に使いこなす上で必須の知識である「有機分子の構造的な成り立ち」を理解し、有機合成における「反応機構」の考え方の基礎を習得することで、後期の基礎有機化学IIにつなげる。有機化学の魅力を伝えるため、最新の研究現場における実践的な事例を取り上げつつ講義を進める。

有機化合物の電子構造を理解し、化学反応を考える上で最も基礎的な事項を身につけて、有機化学の面白さを深く知るための準備をする。

第1回 有機化合物の構造と化学結合
第2回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第3回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第4回 有機化合物の立体化学
第5回 構造異性体
第6回 その他の異性体
第7回 有機化学における熱力学の基礎1
第8回 有機化学における熱力学の基礎2
第9回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測
第10回 酸化と還元
第11回 有機化学反応の種類
第12回 有機化学反応の反応機構
第13回 カルボニル基の化学1
第14回 カルボニル基の化学2
《期末試験》
第15回 フィードバック【1週】(方法は別途連絡します)

この科目を履修した理学部学生は、後期・月曜・5限に開講される基礎有機化学II（松永 茂樹）の講義を履修することを推奨する。

定期試験の結果に基づき評価する。試験範囲は講義全体の内容についての理解を問うものになる。

おおよそ教科書に基づいて、講義を進行する予定である。
教科書を読んで予習しておくこと。

授業後に小テストを課し、次回授業の最初に解説を行う。オフィス・アワーは特に定めないが、講義時間外に直接話をしたい学生は、メール（shimokawa@kuchem.kyoto-u.ac.jp）で事前に連絡を取ること。

　理科系学生（理学部１回生のクラス指定授業）を対象として、有機化合物の構造と反応について解説し、有機化学の基礎の習得を目的とする。
　化学という分野の大きな特徴は、望みの分子を自在に創造できるところにある。自らデザインした分子構造をさまざまな化学反応を組み合わせて合成し、最先端の医薬から革新的な機能物質まで実際に手に入れることができる。こうして設計から合成、その応用まで全て実現できるのは、基礎的な化学の理解からの積み上げがあってこそである。
　本講義では、有機化学反応を自在に使いこなす上で必須の知識である「有機分子の構造的な成り立ち」を理解し、有機合成における「反応機構」の考え方の基礎を習得することで、後期の基礎有機化学IIにつなげる。有機化学の魅力を伝えるため、最近の社会における事例を取り上げつつ講義を進める。
　

有機化合物の電子構造を理解し、化学反応を考える上で最も基礎的な事項を身につけて、有機化学の面白さを深く知るための準備をする。

基本的に教科書に基づいて、反応機構を解説しつつ講義を進める。
なお、講義の進行度合いに応じて時間配分を変えることがある。

第1回 有機化合物の構造と化学結合
第2回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第3回 原子軌道と分子軌道、混成軌道
第4回 有機化合物の立体化学
第5回 立体異性体・構造異性体
第6回 立体異性体（エナンチオマー・ジアステレオマー）
第7回 その他の異性体
第8回 有機化学における熱力学の基礎1
第9回 有機化学における熱力学の基礎2
第10回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測1
第11回 酸と塩基、pKaを用いた反応予測2
第12回 酸化と還元
第13回 有機化学反応の種類
第14回 有機化合物のスペクトル解析
《期末試験》
第15回 フィードバック【1週】(方法は別途連絡します)

この科目を履修した理学部学生は、後期・月曜・5限に開講される 基礎有機化学II の講義を履修することを推奨する。

定期試験の結果に基づき評価する。試験範囲は講義全体の内容についての理解を問うものになる。
各回の課題の提出状況を考慮することもある。

おおよそ教科書に基づいて、講義を進行する予定である。

毎回の講義後にPandAより課題を課し、次回講義の最初に解説を行う。オフィス・アワーは特に定めないが、講義時間外に直接話をしたい学生は、メール（mamada@kuchem.kyoto-u.ac.jp）で事前に連絡を取ること。

私たちはどのような世界の中のどこにいるのか、また、どこから来てどこへ行くのか、このような疑問は人類の最古の問いの一つであろう。本授業では、最先端の観測と理論的研究によって明らかになりつつある宇宙の姿をわかりやすく解説することで、このような問いへの自分なりの考えを持つことを目的とする。宇宙における時間と空間のスケール、キーとなる宇宙の構成要素（惑星、恒星、銀河やその構造など）について詳しく述べてビジュアルに紹介するとともに、その研究を支える技術や考え方についても論じる。
理学部宇宙物理学教室、物理学第二教室および附属天文台の教員によるリレー講義とする。

21世紀に人類が得た宇宙像の概要を理解し、宇宙の時間的・空間的なスケールからの科学的議論ができる。
そういった宇宙の歴史や構造を得るにいたった観測や理論のごく基本的な事項について理解し、批判的思考力を涵養する。

本授業は、フィードバックを含め全15回で、以下のような課題について授業を行う予定である。
1. 人類の宇宙観、銀河とその進化（太田耕司）
2. 太陽の謎（浅井歩/永田伸一/上野悟）
3. 太陽と宇宙のプラズマ（横山央明）
4. 太陽系外惑星の観測（栗田光樹夫）
5. 惑星系の形成理論（佐々木貴教）
6. 太陽系外惑星の環境（川島由依）
7. 恒星とその進化（野上大作）
8. 星の誕生（細川隆史）
9. 超新星爆発と元素の起源（前田啓一/LEE Shiu Hang）
10.ブラックホール（上田佳宏）
11. エックス線で探る宇宙（内田裕之/鶴剛）
12. 高エネルギー天文学（高田淳史）
13. 宇宙背景放射とインフレーション・ビッグバン（田島治）
14. 観測装置の進化—限界への挑戦—（岩室史英/木野勝）

各回コーディネーターは太田耕司が務める。

高等学校での地学など理系科目の履修は前提としない。宇宙に対する関心があること。

レポート（毎回の授業ごとに、講義に関した考察等を書いて、PandA経由で提出する。毎回提出するレポートの評価点を集計して、成績とする。しっかりとした考察のないレポートは0点となり、それをいくら積み重ねても0点にしかならないことに注意。）

日頃から広くアンテナを張って、また批判精神も忘れずに、宇宙に関連するニュース等を積極的に見る。各回の講義内容と関連している話題の場合、その回のレポートに反映できると一層よい。

前期の2コマと後期の2コマの合計4コマはいずれも同一の内容である。受講希望者多数の場合、抽選により人数を制限する。

I will outline the environmental changes that have occurred during the Earth history, with a special focus on climate change. The lectures will address the main factors that control the climate, as well as their interaction. We will discuss in particular the human impact on environment and its consequences. To facilitate understanding and encourage active participation during the class, some materials and vocabulary in Japanese will be also provided.

The Earth Climate is the result of complex interactions among the components that make up the Earth: the Atmosphere (layer of gases), the Hydrosphere (water), the Lithosphere (or solid Geosphere), and the Biosphere (all living organisms). By learning about these interactions that take place on a variety of time scales, the students will be able to understand why and how the Earth Climate continuously changes.

During its history of 4.6 billion years, the Earth climate changed profoundly. At the scale of hundreds of millions of years, the Earth is now during an "Ice Age" period. However, at a 'closer' look, at the scale of hundreds of thousands of years, we are at present in a period of relative warming known as "interglacial period". From the early part of the 19th century, the human activity started having a pronounced impact on climate, being likely responsible for the current "global warming", due to high emission of greenhouse gases.

Contents (tentative):
- Components of the climate system;
- Current global environment: the Earth's energy balance;
- Origins and evolution of the Atmosphere, Hydrosphere and Continents;
- Climate change factors: the carbon cycle;
- Long-term and short-term climate changes from past to present;
- 20th century warming: fingerprints of human-related global climate change.

There will be 2-3 lectures for each of the topics above. We will conduct in total 15 classes, including the feedback class.

At the beginning of the course, you do not need specific knowledge of Earth Sciences. However, self-study is required to learn the essential knowledge necessary for the course.

Evaluation will be based on class attendance and active participation (30%), class-room exercises (30%) and a final examination (40%).

Students will be expected to do readings in preparation for the class. Class-related materials should be downloaded and printed out by students, from a dedicated website, which will be announced at the beginning of the lecture.

Students can meet me during office hours with prior appointment. The number of students who can take this class will be limited to a maximum of 60 students.

The quest to understand our origins, namely, the origin of the universe is probably one of the oldest questions of human kind. In this course the latest advances in our knowledge of the universe are learned in plain language. The spatial and temporal scales of the universe and the key components (planets, stars, and galaxies, and their structures) are described in detail, and the basic techniques and logic employed in astronomical science are discussed.

To obtain an overview understanding of the universe currently obtained by humankind, and to learn the basics of astronomical observations and theories employed in discoveries about the cosmos. Through the above, students will cultivate in themselves an scientific attitude which can be applied in their daily life and future career.

The following topics will be introduced (but not necessarily in this order):
1. Overview of modern astronomy and astrophysics
2. Planets, moons and other objects in the Solar System
3. Formation of planetary systems
4. Observation of exo-planets
5. Our Sun
5. Stars
6. Stellar evolution (low-mass stars and massive stars)
7. Supernova explosions
8. Neutron stars and pulsars
9. Blackholes and general relativity
10. Active galaxies
11. Gamma-ray bursts
12. Cosmological history of the Universe (if time allows)

Each item above will be covered in 1 to 1.5 lectures, except stellar evolution which will be covered in 2 lectures. Including the feedback period, the course will be covered in 15 lectures in total.

At the beginning of the course, you do not need prior knowledge of physics or astronomy. Basic mathematical skills (but calculus needed) are desirable. Essential knowledge for the course will be provided as needed in class.

Evaluation based on:
1) Weekly online homework (due every Tuesday), and
2) Class attendance and participation (taken after registration period)

(Details are explained during class)

Read the lecture notes, online materials and reference book

Students are encouraged to ask questions during the lectures, and are welcome to contact the professor by email outside of class hours. All lecture notes, homework sets and grades will be made available on the course's PandA website.

人間が駆使する諸科学・諸技術において、ルネッサンス以降の数世紀を費やして３次元と２次元との間の図形の変換理論を形成してきた。数学的には「投影」、図形科学的には「投象」と呼ぶが，その理論の概要の学習と作図演習を行う。今やコンピューターによる作図が主流となっているが、ここではその原理となる理論を学ぶとともに、作図リテラシーの習得を目的としている。
理系学生にとっては、幾何学の基礎知識となるとともに、さまざまな物体（機械製品、建築物、土木構築物など）や空間を２次元図面として表現し、また、逆に２次元で示された図面から３次元の物体を造りだすために必要な能力を養うことができる。また、文系学生にとっては、ルネッサンス以降の絵画や彫刻、都市図などの歴史をたどることになり、現在の芸術および我々の身の回りにあふれるさまざまな「かたち」への理解につながる。
必ずしも理工系の学生専用の科目として開講しているものではないので、中学卒業程度の幾何学知識があれば履修に支障はない。文科系学生にも十分履修可能である。ただし作図演習を伴う実習的授業であるから、道具が必要となる。

投象の概念を理解するとともに、基礎的作図法を習得する。

以下の内容について講義する。講義順は前後することがある。
１　　　投象の概念と諸方法：オリエンテーション（作図道具の解説）
２　　　投象の歴史概説：立体図形表示における射影変換とアフィン変換の発見
３　　　軸測投象の原理：図形の要素（点・直線・平面）の表示
４・５　軸測投象の演習：図形の要素（点・直線・平面）の相関
６　　　正投象の原理：平面図と立面図表示の原理
７・８　正投象の演習：図形の要素（点・直線・平面）の相関
９・１０　　副投象の原理と演習
１１・１２　一般的回転法の原理と演習
１３　 ラバットメントの原理と演習
１４ 　投象における計量的性質の取り扱い方
１５　　フィードバック

履修に当たり教科書、三角定規およびコンパスが必要。道具の説明は授業初回に行う。

理解度確認試験70％、平常点（提出課題など）30％によって評価する。
上記に加え、授業への出席と参加の状況も考慮事項とすることがある。

授業後のできるだけ早い時期に、授業内容を見直し演習課題を行うことが、習得において効果的である。講義よりむしろ演習課題を通して理解を深めることが必要な科目と考えていただきたい。

授業形態は講義だが作図演習を行なうため、履修者制限を行うことがある。

人間が駆使する諸科学・諸技術において、ルネッサンス以降の数世紀を費やして３次元と２次元との間の図形の変換理論を形成してきた。数学的には「投影」、図形科学的には「投象」と呼ぶが，その理論の概要の学習と作図演習を行う。今やコンピューターによる作図が主流となっているが、ここではその原理となる理論を学ぶとともに、作図リテラシーの習得を目的としている。
理系学生にとっては、幾何学の基礎知識となるとともに、さまざまな物体（機械製品、建築物、土木構築物など）や空間を２次元図面として表現し、また、逆に２次元で示された図面から３次元の物体を造りだすために必要な能力を養うことができる。また、文系学生にとっては、ルネッサンス以降の絵画や彫刻、都市図などの歴史をたどることになり、現在の芸術および我々の身の回りにあふれるさまざまな「かたち」への理解につながる。
必ずしも理工系の学生専用の科目として開講しているものではないので、中学卒業程度の幾何学知識があれば履修に支障はない。文科系学生にも十分履修可能である。ただし作図演習を伴う実習的授業であるから、道具が必要となる。

投象の概念を理解するとともに、基礎的作図法を習得する。

以下の内容について講義する。講義順は前後することがある。
１　　　投象の概念と諸方法：オリエンテーション（作図道具の解説）
２　　　投象の歴史概説：立体図形表示における射影変換とアフィン変換の発見
３　　　軸測投象の原理：図形の要素（点・直線・平面）の表示
４・５　軸測投象の演習：図形の要素（点・直線・平面）の相関
６　　　正投象の原理：平面図と立面図表示の原理
７・８　正投象の演習：図形の要素（点・直線・平面）の相関
９・１０　　副投象の原理と演習
１１・１２　一般的回転法の原理と演習
１３　 ラバットメントの原理と演習
１４ 　投象における計量的性質の取り扱い方
１５　　フィードバック

履修に当たり教科書、三角定規およびコンパスが必要。道具の説明は授業初回に行う。

理解度確認試験70％、平常点（提出課題など）30％によって評価する。
上記に加え、授業への出席と参加の状況も考慮事項とすることがある。

授業後のできるだけ早い時期に、授業内容を見直し演習課題を行うことが、習得において効果的である。講義よりむしろ演習課題を通して理解を深めることが必要な科目と考えていただきたい。

授業形態は講義だが作図演習を行なうため、履修者制限を行うことがある。