| 開講学期／Course Start | 2024年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 金/Fri 3 , 金/Fri 4 |
| 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 | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 化学反応操作／Chemical Reaction Operation |
| 単位数／Number of Credits | 2 |
| 担当教員名／Lecturer | 山中 真也 (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 | J4127 |
| 連絡先／Contact |
山中 真也(教員室番号: H307 Tel: 46-5747 E-mail: syama(at)muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 山中 真也(金曜日 10:30-11:30, 16:30-17:30) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2024/03/07 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
物質生産を効率よく行うためには，化学反応や生物化学反応の速度過程を物質，熱などの輸送現象を考慮して解析することが必要である．ここでは物理化学的な化学平衡と反応速度に関する事項を基礎として，反応速度と操作条件の関係を考慮した反応機構の解析法を身につける．また，単一反応だけでなく複合反応を対象に，化学反応を効率的に行う計画について理解する．上記内容について簡単な例を中心にコンピュータを用いた情報処理方法を習得する． |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
１.物質生産における化学反応操作の重要性と情報処理との関連性を説明できる． ２.反応速度の定義を理解するとともに，化学反応の反応速度式を導出できる． ３.実験データから反応速度式を求めることができる． ４.反応器を決める上で必要な方程式を導くことができる． ５.反応という化学システムを，コンピュータプログラムを用いて計算できる． |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数(実時間): 22.5時間 第１回：情報処理と化学反応操作．化学反応の分類－単一反応と複合反応． 第２回：化学反応器の分類． 第３回：反応速度の定義．反応次数． 第４回：反応速度式の導出法． 第５回：反応操作条件の量論関係． 第６回：質量保存と反応器の基礎方程式． 第７回：反応器の基礎方程式と数値解析法． 第８回：第１回～第７回のまとめと中間演習および解説． 第９回：回分反応器の反応率．解析解と数値解 第１０回：連続相型反応器・管型反応器の反応率．解析解と数値解． 第１１回：反応速度の解析（積分法，微分法，半減期法）． 第１２回：複合反応の量論関係，収率，選択率． 第１３回：複合反応における基礎方程式． 第１４回：複合反応の速度解析と操作． 第１５回：まとめ 定期試験 講義中に複数回の小テストを実施するので，準備すること． 宿題を課すこともあります． ・各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です． |
| 参考書等 ／Required Materials |
基礎式から学ぶ化学工学 : Excelによるモデル解法で直観的にわかる 伊東章著 化学同人 2017(ISBN:9784759819427) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 授業中に補助資料として適宜プリントを配布する． |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
小テストおよび中間演習（30%）と定期試験（70%）で評価する．60点以上を合格とする． 各到達度目標の評価方法は，次のように行う． 目標１．小テスト，中間演習，定期試験において論述問題を出題し，達成度を評価する． 目標２．小テスト，中間演習，定期試験において論述問題を出題し，達成度を評価する． 目標３．小テスト，中間演習，定期試験で，計算問題を出題し，達成度を評価する． 目標４．小テスト，中間演習，定期試験において論述問題を出題し，達成度を評価する． 目標５．中間演習ならびに定期試験で，論証問題を課し，評価する． |
| 履修上の注意 ／Notices |
情報系科目で学んだ情報技術と数学系科目で学んだ微分積分が本科目の基礎となる．なお，再試験は行わない．履修者の理解度に応じて，必要と判断した場合は授業計画を変更する可能性がある． |
| 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 |
数学系科目，情報系科目のほか，輸送現象論，物質分離操作などの化学工学系科目群 |
| 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 |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
・授業時間の関係で数値解法については詳解できないので自主的にエクセル等を活用して理解を深めること． ・単元ごとに小テストを実施する． ・達成度目標に記載の点について理解を深めるために，文献調査等の宿題を課すことがある． |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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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） |
・2年後期までに学んだことを基礎とし、総合的な学習を行う。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |