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９） | ||
|---|---|---|---|
| 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) |
安井 正憲 | ||
| 居室 /Office |
東6-936 | ||
| 公開E-Mail |
安井<myasui@uec.ac.jp> | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.yasui-lab.es.uec.ac.jp/kagaku2020/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/25 14:43:02 | 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 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。 以上を到達目標及びテーマとする。 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7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：原子スペクトルとエネルギー量子 第3回：電子の波動性と原子軌道 第4回：原子の電子配置と元素の周期性 第5回：有機化合物の化学結合と構造 第6回：共有結合と分子軌道法 第7回：無機物質を構成する遷移元素の化学結合 第8回：半導体の電子状態とその利用 第9回：熱力学における内部エネルギーと熱容量の関係 第10回：化学反応とエンタルピー 第11回：化学反応の進行方向とギブスの自由エネルギー 第12回：酸化還元反応とネルンストの関係式 第13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14回：原子核の安定性と核エネルギー 第15回：私の研究の化学 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。 毎回の出欠を、クリッカーを利用したクイズを実施して集計する。 講義で用いたスライド、クイズ、宿題、配布物などは授業関連Webページに掲載する。 授業関連WebページはログインIDとパスワードが必要（講義時に伝える。不明の場合は 担当教員に問い合わせすること。） |
| 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 |
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/クイズの得点) : (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 |
水曜日第5時限 その他の日時でも随時質問などに対応するが、あらかじめメールなどで連絡をしておいてほしい。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
高等学校では物理で学んだ量子論、原子の構造、あるいは熱力学が、物質を取り扱う化学の基礎となる概念であることをここで知ることになる。先人たちが，失敗を重ねながらどのような実験をし，またそれらの結果からどのように理論や考え方を構築して行ったかを学んで欲しい。これらの基礎概念を学習することで、化学が単なる暗記モノではないことを理解してほしい。 人類は今，環境，エネルギー問題をはじめ，大きな課題に直面している。これらの問題は解決が困難であり，複雑かつ深刻なものが多い。これらの問題を理解し解決していくには多角的な視点が必要である。その中でも実際に物質を扱う「化学」の視点はとりわけ重要である。ぜひこの講義で「化学の基礎」を学び，多角的視点を持つ一助としてほしい。 |
| その他 /Others |
特になし |
| 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 |