到達目標
材料工学についての電気化学的アプローチを理解するとともに，それらに関する種々の計算ができること．
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 電解質溶液の性質を理解し応用できる． | 電解質溶液の性質を理解できる． | 電解質溶液の性質を理解できない． |
| 評価項目2 | 酸化還元について理解し，応用できる． | 酸化還元について理解できる． | 酸化還元について理解できない． |
| 評価項目3 | 電気化学的な材料工学の諸問題を理解し応用できる． | 電気化学的な材料工学の諸問題を理解できる． | 電気化学的な材料工学の諸問題を理解できない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
各種材料と電気化学との関わり合いを，様々な電気化学の諸問題を取り上げて学び，電気化学がいかに材料にとりわけ金属材料の様々な諸現象や開発に役立つものかを理解する．
授業の進め方・方法:
・すべての内容は，学習・教育目標（B）＜専門＞に相当する．
・授業は，講義形式で行われる．適宜演習を行う．講義中は集中して聴講する．
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする．
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>材料工学についての電気化学的アプローチを理解するとともに，それらに関する種々の計算ができること．授業内容を網羅した問題を定期試験および演習・課題レポートで出題し，目標の達成度を評価する．各項目の重みは概ね均等とする．評価結果が百点法の６０点以上の場合に目標達成とする．
<学業成績の評価方法および評価基準>期末試験結果の平均点を80％，レポートや小テストを20％で評価する．レポート, 小テストは授業中に示し，Moodleに提出する．
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>技術・理科系大学1,2年程度および高専3，4年の物理，化学および数学を前提とする．本教科は物理化学Ⅰ，Ⅱの学習が基礎となる教科である．
<自己学習>授業で保証する学習時間と，予習・復習（レポート作成のための学習も含む）に必要な標準的な学習時間の総計が，45時間に相当する学習内容である．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電気化学の概要 |
1. 電気化学が材料工学になぜ必要かが理解できる．
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| 2週 |
電解質溶液の性質 |
2. 酸化還元反応と電解質溶液の関係が説明できる．
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| 3週 |
電池の起電力と電極電位 |
3. 電位，電流と酸化還元反応の関係が説明できる．
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| 4週 |
電極と電解液界面の構造 |
4. 電極の界面構造が説明できる．
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| 5週 |
電極反応の速度 |
5. 電極反応の速度論的解析が理解できる．
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| 6週 |
光電気化学 |
6. 光と電気化学反応の関係が説明できる．
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| 7週 |
電解合成の基礎 |
7. 電解合成の基礎的な事柄が説明できる．
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| 8週 |
一次電池と二次電池 |
8. 電池の分類とその基本的な概念・構成が説明できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
燃料電池 |
9. 燃料電池について基礎的な事柄が説明できる．
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| 10週 |
電気化学キャパシター |
10. 電気化学キャパシターの基礎的な事柄が説明できる．
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| 11週 |
光触媒と湿式太陽電池 |
11. 光触媒，湿式太陽電池を説明できる．
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| 12週 |
化学センサー |
12. 化学センサーの基礎的な事柄が説明できる．
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| 13週 |
腐食防食と表面処理 |
13. 腐食防食と表面処理における電気化学の関わりについて説明できる．
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| 14週 |
電気化学と資源リサイクル |
14. 電気化学と資源リサイクルの関わりについて説明できる．
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| 15週 |
まとめ -将来の電気化学 |
15. これまで学んだことをまとめて，将来を展望する．
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| 16週 |
総括と演習 |
学習した事柄を総括し，必要な演習を行い，総仕上げとする．
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 材料系分野 | 力学 | 原子の構成粒子を理解し、原子番号、質量数、同位体について説明できる。 | 4 | |
| パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 4 | |
| 価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 | 4 | |
| 元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質について説明できる。 | 4 | |
| イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 | 4 | |
| 化学結合の初期理論としてのオクテット則(八隅説)により電子配置をルイス構造で示すことができる。 | 4 | |
| 原子価結合法により、共有結合を説明できる。 | 4 | |
| イオン結合の形成と特徴について理解できる。 | 4 | |
| 金属結合の形成と特徴について理解できる。 | 4 | |
| 結晶の充填構造・充填率・イオン半径比などの基本的な計算ができる。 | 4 | |
| 代表的な非金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 4 | |
| 代表的な金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 4 | |
| セラミックス、金属材料、炭素材料、複合材料等、無機材料の用途・製法・構造等について説明できる。 | 4 | |
| 単結晶化、焼結、薄膜化、微粒子化、多孔質化などに必要な材料合成法について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 38 |
| 専門的能力 | 30 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 38 |
| 分野横断的能力 | 20 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 24 |