シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
化学概論第一（クラス８） | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Principles of Chemistry Ⅰ | ||
| 科目番号 /Code |
CHM102z | ||
| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
1/2/3/4 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
専門科目 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
情報理工学域 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
牧 昌次郎 | ||
| 居室 /Office |
東6-827 | ||
| 公開E-Mail |
s-maki@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
特になし | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/25 13:23:11 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標 /Topic and goals |
物質の構造やエネルギーを対象とする化学の基本的概念や原理を学ぶ。主題として以下３点を到達目標及びテーマとする。 １．物質を構成する原子や分子を理解するために、原子の構造や化学結合の基礎を修得する。 ２．熱とエネルギー、仕事の関係を理解するために、化学熱力学の基礎を修得する。 ３．環境・エネルギー問題を理解するために、電気化学や放射性同位体の利用について修得する。 量子論に基づいた原子構造や分子軌道法による化学結合の考えは、半導体の電子構造とバンド理論につながる基礎概念である。半導体材料や電子回路設計を扱う工学分野においても十分に理解しておくべき内容である。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
なし |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
なし |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
【教科書】「理工系学生のための化学基礎」（第6版） 野村浩康・川泉文男 共編 学術図書出版 【参考書】「FRESHMAN 化学」（第2版）浅野努・上野正勝・大賀恭 共著 学術図書出版 上記教科書の理解を補えるよう比較的易しく記述してある。 |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
理数基礎科目である「化学概論第一」は専門を学ぶための基礎であると同時に，化学の基礎となる概念や理論を学習し，自然を理解するための最も基本的な考え方を学ぶものである．この学習を通して理工系の基礎的な能力を養い，学ぶ力を身につけることが望まれる． 授業予定（各項目の順番や時間配分の変更をする場合がある） 第1回：化学概論第一の講義内容と高校化学からの接続の説明 第2回：現代社会の問題や技術革新に化学が果たす役割 第3回：原子スペクトルとエネルギー量子 第4回：電子の波動性と原子軌道 第5回：原子の電子配置と元素の周期性 第6回：有機化合物の化学結合と構造 第7回：共有結合と分子軌道法 第8回：無機物質を構成する遷移元素の化学結合 第9回：半導体の電子状態とその利用 第10回：熱力学における内部エネルギーと熱容量の関係 第11回：化学反応とエンタルピー 第12回：化学反応の進行方向とギブスの自由エネルギー 第13回：酸化還元反応とネルンストの関係式 第14回：次世代のエネルギー源としての太陽電池や燃料電池の仕組み 第15回：原子核の安定性と核エネルギー 期末試験 この授業に限らないが，授業理解のためには自分で問題を解くことが必須である．そのため，講義以外に演習および宿題を課す．授業中にも演習を行うこともあるので予習・復習は欠かかさないこと． |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
（予習・復習等） 授業の予習として教科書を読み，復習として教科書の例題や演習問題や別途出題される演習問題を解き進める。疑問点を明確にしておき、授業時に質問する。 担当教員から紹介された参考書を読み進めて理解の助けとする。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
(a) 評価方法：小テストやレポート、期末試験の結果をもとに評価する。 最終成績評価＝(小テスト/レポート) : (期末試験の成績)=30：70である。 (b) 評価基準： (1) 化学の基礎として、物理量の単位系を理解し換算できる。 (2) 量子論の基礎、原子の構造、化学結合の原理とそれらにもとづいた分子の構造を理解している。 (3) 熱・仕事・エネルギーの関係、化学反応とエンタルピー、熱の移動と仕事の関係、エントロピーの概念など化学熱力学の基礎を理解している。 (4) 現在および将来のエネルギー源に対する関心を高め、太陽電池・燃料電池・核エネルギーについての基礎知識を理解していること。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
東６号館827号室、月曜2時限。この時間に都合が付かない場合も、質問等には適宜相談に応じます。出張等があるので，訪問時は必ず事前に連絡してください。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
化学において、量子力学的な「電子のふるまい」によって物質の性質を理解する考え方は、大学レベルで工学、科学を学ぶ者にとって世界標準的である。本講義を通して、原子・分子の世界、さらには半導体など電子材料が”量子化した世界”でできるという概念に慣れてもらいたい。 さらに、物質の変化に伴う「エネルギー」の考え方が「地球に優しい」ものづくりの基礎になることを実感してほしい。 |
| その他 /Others |
理工系大学で学ぶ諸君は、基礎知識として『周期表』、『化学結合』、『熱力学の法則』を理解する必要がある。この自然界の美しい法則が、皆さんの将来の専門分野でも活きてくるであろう。 |
| キーワード /Keyword(s) |
エネルギー量子、原子スペクトル、ボーアの原子モデル、原子軌道、電子配置、共有結合、分子軌道法、分子構造、電気陰性度、熱力学第一法則、熱力学第二法則、エンタルピー、熱容量、エントロピー、自由エネルギー、化学平衡、ネルンストの式、起電力、化学電池、燃料電池、太陽電池、半導体、バンドギャップ、原子核、放射性同位元素、核壊変、半減期、壊変定数 |