到達目標
無機固体の分類や分析方法をまず学ぶ.続いて無機固体の化学結合,バンド構造などの電子状態について学ぶ.また,格子の歪や欠陥の影響
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 | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 固体の分類や分析法について詳細に説明できる. | 固体の分類や分析法について簡潔に説明できる. | 固体の分類や分析法について知っている. | 固体の分類や分析法を知らない. |
評価項目2 | 固体の化学結合やバンド構造について詳細に説明できる. | 固体の化学結合やバンド構造について簡潔に説明できる. | 固体の化学結合やバンド構造について知っている. | 固体の化学結合やバンド構造を知らない. |
評価項目3 | 格子の歪や欠陥,表面が物性に与える影響を説明できる. | 格子の歪や欠陥,表面などについて説明できる. | 格子の歪や欠陥,表面などについて知っている. | 格子の歪や欠陥,表面などを知らない. |
評価項目7 | 無機固体に関する文献を調査した結果を明瞭に説明できる. | 無機固体に関する文献を調査した結果を簡潔に説明できる. | 無機固体に関する文献を調査した結果をまとめることができる. | 無機固体に関する文献を調査した結果をまとめることができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
企業での材料の研究開発の経験を活かし,固体の電子構造と化学について学習する.
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として予習・復習を行うこと.
授業の後半では文献調査と発表を行う.
注意点:
本科目は,予習・復習等の自学自習で効果が向上するので,必ず心がけること.自学自習の習慣を身に着けること.
基本的な無機化学を事前に十分学習しておく必要がある.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
固体の分類と電子状態 |
固体の化学的分類や電子状態を説明できる.
|
2週 |
固体の分光学 |
固体の分析に使用される分光法を説明できる。
|
3週 |
固体の化学結合1 |
イオン固体や共有固体の化学結合について説明できる.
|
4週 |
固体の化学結合2 |
金属や遷移金属化合物の化学結合について説明できる.
|
5週 |
バンド理論の初歩(1) |
バンド構造について説明ができる.
|
6週 |
バンド理論の初歩(2) |
バンド構造について説明ができる.
|
7週 |
固体内での電子反発 |
電子反発の効果について説明できる.
|
8週 |
中間試験 |
今までに学んだことの整理を行う.
|
2ndQ |
9週 |
格子の歪み |
格子の歪みについて説明できる.
|
10週 |
欠陥と不純物(1) |
欠陥の種類と分類,その影響を説明できる.
|
11週 |
欠陥と不純物(2) |
励起状態や表面について説明できる.
|
12週 |
無機固体に関する文献調査 |
無機固体に関する論文を調査し,興味のあるものについて精読する.
|
13週 |
発表資料作成 |
無機固体に関する論文を精読結果をまとめ,スライドとレジュメを作成する.
|
14週 |
調査結果の発表 |
無機固体に関する論文を調査結果を発表する.
|
15週 |
まとめ |
無機固体化学のこれまでの学習を整理する.
|
16週 |
|
|
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 | 材料物性 | 不純物半導体のエネルギーバンドと不純物準位を描き、伝導機構について説明できる。 | 5 | |
真性半導体の伝導機構について説明できる。 | 5 | 前1 |
無機材料 | 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。 | 5 | |
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。 | 5 | |
電気・電子系分野 | 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 5 | |
誘電体と分極及び電束密度を説明できる。 | 5 | |
磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。 | 5 | |
磁気エネルギーを説明できる。 | 5 | |
電子工学 | 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | |
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 5 | |
真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 5 | |
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | |
pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 5 | |
化学・生物系分野 | 無機化学 | 金属結合の形成について理解できる。 | 5 | |
結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 5 | |
代表的な錯体の性質(色、磁性等)を説明できる。 | 5 | |
物理化学 | エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 5 | |
平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 5 | |
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 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |