開講年度 2007年度
教育課程名 主専門教育課程 学科別科目 材料物性工学科(昼間コース)
授業科目番号 48番
授業科目名 固体化学(Solid Chemistry)
開講曜日と時限 火曜,隔週,7〜10時限
教室番号 N306
開講学期 後期
単位数 2単位
対象学科・学年 材料物性工学科 材料工学コース2年
必修・選択の別 必修
授業方法 講義及び演習
担当教員 高橋 順一(TAKAHASHI, Junichi)(北大院工 教授)
教員室番号 未定(非常勤講師室)
連絡先(Tel) 011-706-6572
連絡先(E-Mail) tkjun@eng.hokudai.ac.jp
オフィスアワー 未定
授業のねらい 化学の面白さは、物質を構成する個々の元素が有する個性と、様々な元素どうしが形成する化学結合の多様性、および化学結合に基づいて化合物が示す独特の構造、反応性ならびに物性にあると言える。本講では固体の化学結合の基本的なタイプであるイオン結合、共有結合と金属結合について説明する。さらに、結晶の化学量論的、非化学量論的欠陥や固溶体の形成,さらには固体の構造解析の手法について修得する。
到達度目標 1.主要な結晶構造の特徴や結合状態を理解し,問題を解くことができる。(計算力)
2.結晶格子と原子価,及び電子状態に関する考え方を正確に述べることができる。(知識力)
3.固体の構造解析の手法を理解し,具体的な例をあげて説明ができる。(理解力)
授業計画   週      授 業 内 容 等     備  考
 1週目 シラバスの説明,主要な結晶構造   pp.22-50(教科書)
 2週目 イオン結合,格子エネルギー     pp.51-66
 3週目 ボルン-ハーバーサイクル,小テスト(1)pp.66-71
 4週目 小テスト解答,部分共有結合性    pp.71-74
 5週目 電気陰性度,結合原子価と結合長    pp.74-81
 6週目 非結合電子効果,小テスト(2)     pp.81-90
 7週目 小テスト解答,バンド理論     pp.90-100
 8週目 結晶学と回折法(1),小テスト(3)   pp.101-114
 9週目 小テスト解答,結晶学と回折法(2)   pp.114-132
10週目 固体の構造解析(顕微鏡法)     pp.133-140
11週目 固体の構造解析(顕微鏡法,分光法),
      小テスト(4)            pp.140-147
12週目 小テスト解答,固体の構造解析(分光法)pp.147-156
13週目 固体の構造解析(分光法),小テスト(5) 
                    pp.156-162
14週目 小テスト解答,固体の構造解析(熱分析法)
                        pp.162-169
15週目 固体の結合様式と構造解析の演習 プリント
  定期試験
教科書及び教材 ウェスト著「固体化学入門」講談社サイエンティフィク 定価(4660円+税)
他に授業に使用する必要な資料は適宜プリントとして配布する。
参考書 スマート・ムーア著「入門固体化学」化学同人 定価(4200円+税)(図書館に所蔵なし)
成績評価方法 100点満点で定期試験50点,小テスト50点(10点 x 5回)の割合で60点以上を合格とする。
履修上の注意 1)知識力、理解力などの向上を目指すために、適宜小テストを行うので十分復習をしておくこと。
2)授業中の質問は大歓迎。
3)授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。
4)再試験は行わない。
5)不合格者は再履修すること。
教員からのメッセージ 適宜演習を組み入れて講義をすすめるので,自分で理解度をチェックしながら学習目標の達成に努めること。
学習・教育目標との対応 この授業の単位修得は,JABEE基準1(1)の(d):材料工学の専門能力,さまざまな材料に関する専門知識・技術の習得とそれらを新材料の創製のための問題解決に応用できる能力,及び学科の学習・教育目標の(2):専門能力,に対応している。
関連科目 この科目の履修にあたっては、1学年開講の結晶構造学(必修)を履修しておくことが望ましい。
今後の関連科目は、3学年開講の固体物性基礎論(必修)及び表界面科学(選択)である。
その他