| 開講学期／Course Start | 2024年度／Academic Year 後期／Second |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月/Mon 7 , 月/Mon 8 , 月/Mon 9 , 木/Thu 5 , 木/Thu 6 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | システム理化学科化学生物システムコース |
| 対象学年／Year | 3年 , 4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 システム理化学科 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 化学プロセス生産論および実験実習（実験実習Aクラス・週２回開講）／Theory of Chemical Process Production and Experimental Practice |
| 単位数／Number of Credits | 3 |
| 担当教員名／Lecturer | 吉田 雅典 (システム理化学科化学生物システムコース) , 澤田 紋佳 (システム理化学科化学生物システムコース) |
| 時間割コード／Registration Code | J4105A |
| 連絡先／Contact |
吉田 雅典(0143-46-5761 myoshida@mmm.muroran-it.ac.jp) 澤田 紋佳(教員室 H405，電話番号 0143-46-5756，E-mail a-sawada@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
吉田 雅典(月，金曜日16:15-17:45)
澤田 紋佳(水曜日 12：00～13：00) |
| 実務経験／Work experience |
|
| 更新日／Date of renewal | 2024/01/17 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
自然科学に基礎を置く材料，食品などの生産にあたって理論と実際を橋渡しすることを目的とする．化学的な物質変換を取り上げ，理論と実際の間の相違を反応物から生成物までの工程（プロセス）に着目して理解する．プロセスで化学反応などの操作を担う要素の役割を，エネルギー（熱）管理との関連において物理化学的実験やコンピュータ援用実習を通して考究し，化学的な物質変換における熱および物質の輸送現象に関する探究力を養う． |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１．化学プロセスの特徴と流れを説明できる．（10%） ２．化学反応器における輸送および反応現象の機構を説明できる．（15%） ３．プロセスから情報を収集し，物質変換に関する化学反応を，理論と実験結果を組み合わせて解析できる．（5+25%） ４．熱交換システムにおける伝熱現象の機構を説明できる．（15%） ５．プロセスから情報を収集し，計画（コンピュータ援用実習）した熱交換器の仕様を図表で提示できる．（5+25%） |
| 授業計画 ／Course Schedule |
実験実習のクラス分けは初回ガイダンスでアンケートを実施し，時間割を考慮して決定する． 講義 第１回：実験室製造とプラント生産 第２回：化学プロセス－ソルベー法による炭酸ナトリウムの生産 第３回：プロセスにおける質量およびエネルギーの流れ 第４回：化学反応器（異相間輸送） 第５回：化学反応器（異相系反応） 第６回：エネルギー（熱）管理－熱力学と伝熱 第７回：伝熱の機構 第８回：熱交換システム 第９回：熱交換器の構造 第１０回：熱交換器の性能と大きさ 第１１回：熱交換器の計画 第１２回：化学プロセス－ハーバー・ボッシュ法によるアンモニアの生産 第１３回：化学プロセス－エチレンの生産 第１４回：化学プロセス－メタノールの生産 第１５回：まとめ 第１６回：定期試験 実験・実習 第１回：実験室での言動，レポートの作成の注意．プロセスからの情報の収集と炭酸ナトリウムの製造実験の概説． 第２回：反応塔の輸送特性－物性測定，液相濃度測定などの準備 第３回：反応塔の輸送特性－気液間輸送速度の観測 第４回：反応塔の輸送特性－実験結果の整理と輸送特性の評価 第５回：反応塔の反応特性－物性測定，液相濃度測定などの準備 第６回：反応塔の反応特性－気液系反応における転化率の観測 第７回：反応塔の反応特性－実験結果の整理と反応特性の評価 第８回：実習室での言動，レポートの作成の注意．コンピュータを援用する熱交換器の計画実習の概説． 第９回：プロセスからの情報の収集－与えられる条件の整理 第１０回：型式の選定と構造の決定，材料の選定 第１１回：必要な情報の収集 第１２回：主要部分のジオメトリのスケッチ 第１３回：性能と大きさを決めるための計算 第１４回：仕様を与える図表の作成 第１５回：まとめ |
| 教科書 ／Required Text |
講義資料を必要に応じて配布する．
実験テキストを作成，編集して配布する． |
| 参考書等 ／Required Materials |
P. Atkins, J. de Paula，訳：中野，上田，奥村，北河，「アトキンス物理化学（下）」第10版，（2017, 東京化学同人）
塩川，園田，亀岡，「工業化学，無機・有機・材料化学工業のエッセンス」，（1987, 化学同人） 落合安太郎，「熱交換器」第3版，（1968, 日刊工業新聞社） |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
それぞれの目標について，計算を主とする定期試験により到達度を評価します．併せて，目標2および4については，実験・実習レポートを通して到達度を評価します．その割合は定期試験：実験・実習で50:50とし，評点60%以上を合格とします．なお，決められたレポートをすべて提出することを評価における条件とします． 状況に応じて再試験を行う予定です． |
| 履修上の注意 ／Notices |
講義においては筆記用具の他，電卓を常備してください．実験・実習では，加えて実験ノートとレポート用紙を持参してください． |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照 |
| 関連科目 ／Related course |
情報系科目，物理化学系科目，流れ学Ａ，流れ学Ｂなど |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
|---|---|---|---|---|
| 該当するデータはありません | ||||
|
Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
実験・実習前にテキストの当該部分を熟読し，内容を把握するとともに操作や結果をイメージして実験・実習室へ来てください． 実験・実習結果がどうなるのかを，自分なりの根拠に基づいて予測し，簡単なメモを作成します． |
|---|---|
|
Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
|
Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
実験・実習は基本的にグループワークです． 実験・実習結果の個人の予測を，グループでの話合いを通してグループの予測としてまとめ，事前レポートを作成します． 実験・実習における操作，関連する計算を，グループメンバーで分担して行い，協働で結果を整理します． |
|
Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
|
Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
実験・実習結果について予測と実際の相違をグループで協議し，考察として事後レポートに記述します． 考察は，関連科目での知識を統合して取り組むよう努めてください． 結果に基づきシステムの改善を提案することをレポート作成における目標とします． |
|
Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |