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開講学期 Course Start |
2009年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
機械創造工学系専攻 |
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対象学年 Year |
1 |
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必修・選択 Mondatory or Elective |
選択 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
(1)3人持ち回りとし、それぞれの担当で大きなテーマを設定する。 (2)講義プラス演習形式で行い、積極的な講義参加なしには単位を与えない。 |
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授業科目名 Course Title |
材料物理化学特論 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
平井伸治、佐伯 功、葛谷俊博 |
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教員室番号 Office |
K204(平井） K505(佐伯） K202(葛谷) |
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連絡先(Tel) Telephone |
46-5636(平井） 46-5634(佐伯) 46-5639（葛谷) |
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連絡先(E-mail) |
平井 hirai@mmm.muroran-it.ac.jp 佐伯 isaos@mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
オフィスアワーは変更する可能性もあります。 各教員室前の掲示で確認して下さい。 平井 火曜日9：00〜12：00、木曜日9：00〜12：00 佐伯 木曜日 13：00〜15：00 葛谷 火曜日9：00〜12：00 |
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授業のねらい Learning Objectives |
1. 卒業研究を経験し、相変態や化学反応になじんできた学生諸君に対し、学部基礎科目として学んだ物理化学（熱力学）をもう一度学ぶチャンスを与え、確かな自分の知識として定着させる。 2. 学部講義ではカバーできなかった項目（非理想溶液、非定圧操作、水溶液化学平衡など）について学ぶ。 3. 学部講義では個々の知識として学んだ物理化学を包括的に理解する。 |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
葛谷担当分：水溶液のなかでおこる簡単な反応も物理化学によって支配されており、物理化学を正しく理解することによって反応を予測し実際のプロセス管理や材料開発に役立てることができることを理解し体得する。 佐伯担当分：反応速度定数、反応次数、活性化エネルギーの求め方の定着をはかる 平井担当分：物理化学（熱力学）を駆使し、簡単な推論を行えば、誰でも材料に生じる物理・化学的変化について論理的に洞察することができ、さらには材料を作製するための最適なプロセスを見出すことができることを理解し、固体に関与する反応を中心に、活性金属の製錬、溶解、薄膜作製の他、活性金属を構成成分とするセラミックスの合成を例に挙げ、より実用的な物理化学を体得する。 |
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授業計画 Course Schedule |
第1週 オリエンテーション：授業の進め方。この学習が自分の将来とどう関係するかについて理解してもらう。 第2〜6週（葛谷担当） タイトル：水の化学と物理化学 講義1：pHの概念、水のふるまい、物質保存則、質量作用則 演習1：酢酸の滴定曲線と分配曲線の作成、リン酸について宿題 講義2：溶解度、溶解度積、ギブス自由エネルギー 演習2：鉄のpH-溶存濃度曲線の作成、排水処理について宿題 第7〜10週（佐伯担当） タイトル：拡散が律速する反応の解析 講義1：拡散律速である場合の反応速度解析 演習1：Wagner理論にもとづく金属の放物線酸化反応速度の算出と活性化エネルギーの推定 講義2：反応界面が移動する場合の反応速度解析 演習2：鉄鉱石の還元速度定数の算出と活性化エネルギーの推定 第11〜14週（平井担当） タイトル：熱力学の諸法則と固体反応 講義1：熱力学の諸法則 演習1：活性金属の製錬、溶解、薄膜作製 演習2：活性金属を構成成分とするセラミックスの合成 講義2：熱力学と無機化学を駆使した材料創製 第15週 総合討論 |
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教科書 Required Text |
葛谷：プリントを配布する予定。# 佐伯：プリントを配布する予定。# 平井：P.W.Atkins著 千原秀昭・中村亘男訳 # 「アトキンス 物理化学 上（第６版）」（東京化学同人） # |
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参考書 Required Materials |
平井：早稲田嘉夫著「理工系学生・エンジニアのための熱力学−問題とその解き方−」（アグネ技術センター） # 藤代亮一、大門寛、堂免一成著「バーロー物理化学問題の解き方」（東京化学同人） # 耐火物技術協会講座委員会編「すぐ使える熱力学−高温セラミックスの実例を中心に」（耐火物技術協会） |
| 教科書・参考書に関する備考 | 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。 |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
期限内に課題を提出（自習態度、問題解決能力、納期管理を判定する）した人で、かつ、必要に応じて課題についての口頭試問（理解度を判定する。他者依存の防止）に応えられるかを判定する。教員３人がそれぞれ１００点満点で上記内容を評価し、合計点の６割に達した場合合格とする。 |
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履修上の注意 Please Note |
出席要件：10回以上出席すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
物理化学が材料の創製に如何に役に立つかを理解してほしい。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
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関連科目 Associated Courses |
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備考 Remarks |