到達目標
高分子の１次構造、２次構造、高次構造が発現する科学的な要因を学び、それによって生ずる様々な機能が身の回りの高分子材料の利用に関連していることを理解する。高分子合成の分類と特徴を学び材料の高性能化に関わっていることを理解する。
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 |
| 高分子の1次、2次、高次構造 | １次構造、２次構造、高次構造の発現と特徴を正しく説明できる。 | 高分子の様々な構造を理解できる。 | 高分子の構造と分類を説明できない |
| 高分子物質の熱的および力学的性質 | 高分子物質の熱的、力学的性質の原因と特徴を正しく説明できる。 | 高分子物質の性質を理解できる。 | 高分子物質の性質を説明できない。 |
| 機能性高分子の特徴 | 機能を最大限に発揮するための化学構造的特徴を説明できる。 | 化学構造と機能に関係があることを説明できる。 | 化学構造と機能の関連が説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
③専門分野に加えて基礎工学をしっかり身につけた生産技術に関る幅広い対応力
説明
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教育方法等
概要:
身の回りにある高分子材料が適切に利用されている背景には、高分子の１次構造、２次構造、高次構造の発現と深い関わりがある。授業では様々な構造の説明と測定方法について物理化学的な視点から教授する。また、高分子合成の発展によって多様な材料が提供されていることを学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書やスライドなどを適宜使用する。板書よりも資料やスライドを用いて様々な構造や実験データを説明し高分子の本質を理解してもらう。適宜演習問題を取り上げ理解度の確認を行う。
注意点:
資料説明やスライド投影による授業が主となる。補足的に板書をするが黒板に書いたことだけを暗記するのでは理解したことにならない。高分子がなぜそのような構造や性質を示すのか考えながら学ぶこと。評価は定期試験（中間テスト、期末テスト）70％、授業中の演習30％として総合評価し60点以上を合格とする。
事前・事後学習、オフィスアワー
本科で学んだ有機化学（３，４年）、材料化学(４年）の高分子分野をしっかり理解しておく。
オフィスアワーは授業実施日の16：00～17：00。
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 |
高分子序論 |
高分子と低分子の違いと特徴、代表的な高分子
高分子説の確立を理解する
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| 2週 |
高分子の一次構造 |
結合様式、立体規則性、共重合体の構造について分類し説明できる
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| 3週 |
高分子の二次構造 |
回転ポテンシャルの状態からコンフォメーションの生じる要因を説明できる
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| 4週 |
分子量と分子量分布 |
平均分子量や分子量分布の計算、分子量測定法を理解する
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| 5週 |
高次構造１（理想鎖、実在鎖） |
それぞれのモデルに基づいて鎖の広がりを計算できる。
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| 6週 |
高次構造2（固体構造)
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結晶構造の形と分類が説明できる
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| 7週 |
高次構造3（固体構造)続き |
球晶の発現する理由や結晶化度の求め方について説明できる
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| 8週 |
中間試験
高次構造4（成形加工) |
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| 2ndQ |
| 9週 |
高分子の熱的性質1 |
融点やガラス転移現象の分子的及び熱力学的意味について理解できる
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| 10週 |
高分子の熱的性質2 |
耐熱性高分子の設計方針について説明できる
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| 11週 |
高分子の力学的性質1 |
応力‐ひずみ曲線の理解や、高強度高分子の理論を理解できる
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| 12週 |
高分子の力学的性質2 |
高強度エンジニアリングプラスチックの設計方針について説明できる
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| 13週 |
機能性高分子１ |
最近の高性能高分子について機能や利用法を説明できる
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| 14週 |
機能性高分子２ |
最近の高性能高分子について機能や利用法を説明できる
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| 15週 |
機能性高分子３ |
最近の高性能高分子について機能や利用法を説明できる
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| 16週 |
期末試験 |
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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 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | 高分子化合物がどのようなものか説明できる。 | 5 | |
| 代表的な高分子化合物の種類と、その性質について説明できる。 | 5 | |
| 高分子の分子量、一次構造から高次構造、および構造から発現する性質を説明できる。 | 5 | |
| 高分子の熱的性質を説明できる。 | 5 | |
| 重合反応について説明できる。 | 5 | |
| 重縮合・付加重合・重付加・開環重合などの代表的な高分子合成反応を説明でき、どのような高分子がこの反応によりできているか区別できる。 | 5 | |
| ラジカル重合・カチオン重合・アニオン重合の反応を説明できる。 | 5 | |
| ラジカル重合・カチオン重合・アニオン重合の特徴を説明できる。 | 5 | |
評価割合
| 試験（中間及び期末） | 演習課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |