材料の化学1のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
材料の化学1 科目番号
Course number
82FSCHE201
科目名称(英語)
Course title(English)
Chemistry of Materials 1
授業名称
Class name
材料の化学1
教員名 勝又 健一
Instructor Ken-ichi Katsumata
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester 2021 First Semester
曜日時限 木曜4限
Class hours 4th Period on Thursday
開講学科
Department
先進工学部 マテリアル創成工学科
Department of Materials Science and Technology, Faculty of Advanced Engineering
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
ブレンド型授業/Blended format
概要
Descriptions
本講義では、化学・物理の適切な理論と実験事実を基に、主として無機化学分野の基礎が理解できるように講義する。

In this lecture, based on appropriate theories and experimental facts of chemistry and physics, lectures will be given mainly so that the basics of the field of inorganic chemistry can be understood.
目的
Objectives
本学科のカリキュラムおよびディプロマ・ポリシーに定める「『既存の工学の枠を超えて、自由な発想で基礎科学の融合と展開を図り、産業の発展に寄与する新しい材料と新しい工学を創出する』という材料工学の理念に基づいた、『材料工学の専門を基盤として社会に貢献するクリエイティブな人材の育成』という教育目的」に沿って、本講義では無機化学の現象から理論化学および物理化学が発展し、さらに材料工学へと展開していく過程の基礎を理解することが目的である。

The curriculum and diploma policy of this department stipulates that "beyond the existing framework of engineering, we will integrate and develop basic science with free thinking, and create new materials and new engineering that contribute to the development of industry." In this lecture, theoretical chemistry and physical chemistry evolved from the phenomenon of inorganic chemistry, in line with the educational purpose of "cultivating creative human resources who contribute to society based on the specialty of materials engineering" based on the idea of materials engineering. The purpose is to understand the basics of the process of further developing into materials engineering.
到達目標
Outcomes
授業を通して、原子の電子構造の基礎とそれに基づく元素の性質と原子間の化学結合、さらに簡単な分子の構造が理解できるようになることが、目標である。

Through the lessons, the goal is to be able to understand the basics of the electronic structure of atoms, the properties of elements based on them, the chemical bonds between atoms, and the simple structure of molecules.
履修上の注意
Course notes prerequisites
化学1,化学2(およびそれに該当する科目)を履修していること。 化学の大部分の内容は、具体的で取り組みやすく感じるが、本質にはとても難しいものがある。それらの基礎を徹底的に勉強して欲しい。そうすれば材料の研究に必要な化学の内容が、理解できるようになる。

Have taken Chemistry 1 and Chemistry 2 (and corresponding courses). Most of the content in chemistry feels concrete and easy to work with, but in essence it is very difficult. I want you to study those basics thoroughly. Then, you will be able to understand the contents of chemistry necessary for material research.
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
-
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
授業の内容に関する資料を、LETUSを通じて配布する。授業の内容を理解するために、必ず教科書と配布資料を授業に持参すること。また、授業の予習または復習すべき内容に関する演習問題を、授業内を通じて示すので、次の授業までに解答すること。授業の内容をより深く理解するために、必ず演習問題に取り組むこと。

Materials related to the content of the lessons will be distributed through LETUS. Be sure to bring textbooks and handouts to the class to understand the content of the class. In addition, exercises related to lesson preparation or content to be reviewed will be shown throughout the lesson, so answer them by the next lesson. Be sure to work on the exercises to gain a deeper understanding of the content of the lesson.
成績評価方法
Performance grading
policy
授業にすべて出席し、授業内で実施するすべての演習に取り組んで解答し、その内容を理解していることを前提に、その他の授業内容も含めた試験またはレポート課題を出します。演習課題の解答状況や試験結果、レポート課題を基にして総合的に成績を評価する。

Attending all lessons, working on and answering all the exercises conducted in the lesson, and assuming that you understand the contents, you will be given an exam or report assignment that includes other lesson contents. Comprehensively evaluate grades based on the answer status of exercises, test results, and report assignments.
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
LETUSを通じて資料を配布する。

Distribute materials at LETUS.
授業計画
Class plan
[項目と内容]
1 原子の電子構造の復習I
原子の電子構造と量子数の関係について復習する。
[課外学習の指示 復習:教科書 1.1,1.2項]
2 原子の電子構造の復習II
電子密度分布、Pauliの排他律、Fundの規則について復習する。
[課外学習の指示 復習:教科書 1.1,1.2項]
3 電子配置と周期性I
有効核電荷、遮蔽効果について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 1.3項]
4 電子配置と周期性II
貫入効果、構成原理、周期表の構造について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 1.3項]
5 電子配置と周期性III
イオン化エネルギー、電子親和力について理解する
[課外学習の指示 :教科書 2.1,2.2項]
6 電子配置と周期性IV
電気陰性度について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 2.3項]
7 電子配置と周期性V
原子半径、イオン半径について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 2.5項]
8 化学結合
化学結合の種類、結合エネルギーについて理解する。
[課外学習の指示 :教科書 2.6項]
9 原子価結合法I
原子価結合法、混成軌道について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 3.1,3.2,3.3項]
10 原子価結合法II
簡単な化合物の混成軌道について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 3.4項]
11 原子価結合法III
簡単な化合物の分子構造とVSEPR則について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 3.4項]
12 分子軌道法I
分子軌道法、LCAO法について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 4.1項]
13 分子軌道法II
等核2原子分子の軌道エネルギー、結合次数について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 4.2項]
14 分子軌道法III
異核2原子分子の軌道エネルギー、結合次数について理解する。
[課外学習の指示 :教科書 4.3項]
15 目標の達成度を評価する試験またはレポート課題を行う。

[Items and contents]
1 Review of the electronic structure of atoms I
We will review the relationship between the electronic structure of atoms and quantum numbers.
[Extracurricular learning instructions Review: Textbooks 1.1 and 1.2]
2 Review of the electronic structure of atoms II
Review the electron density distribution, Pauli exclusion principle, and Fund's rule.
[Extracurricular learning instructions Review: Textbooks 1.1 and 1.2]
3 Electron configuration and periodicity I
Understand the effective nuclear charge and shielding effect.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 1.3]
4 Electron configuration and periodicity II
Understand the penetration effect, construction principle, and structure of the periodic table.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 1.3]
5 Electron configuration and periodicity III
Understanding ionization energy and electron affinity
[Instructions for extracurricular learning: Textbooks 2.1 and 2.2]
6 Electron configuration and periodicity IV
Understand electronegativity.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 2.3]
7 Electron configuration and periodicity V
Understand atomic radius and ionic radius.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 2.5]
8 Chemical bond
Understand the types of chemical bonds and binding energies.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 2.6]
9 Valence bond method I
Understand the valence bond method and hybrid orbitals.
[Instructions for extracurricular learning: Textbooks 3.1, 3.2, 3.3]
10 Valence bond method II
Understand the hybrid orbitals of simple compounds.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 3.4]
11 Valence bond method III
Understand the molecular structure of simple compounds and the VSEPR law.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 3.4]
12 Molecular orbital method I
Understand the molecular orbital method and the LCAO method.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 4.1]
13 Molecular orbital method II
Understand the orbital energy and bond order of equinuclear diatomic molecules.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 4.2]
14 Molecular orbital method III
Understand the orbital energy and bond order of heteronuclear diatomic molecules.
[Extracurricular learning instructions: Textbook Section 4.3]
15 Conduct a test or report task to evaluate the degree of achievement of the goal.
教職課程
Teacher-training course
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
9982405
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