材料化学

科目基礎情報

学校 鶴岡工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 材料化学
科目番号 0076 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 創造工学科(化学・生物コース) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 基礎からわかる高分子材料、井上ほか(森北出版)
担当教員 佐藤 司

到達目標

1.高分子化合物の代表的な合成反応を説明できる.
2.高分子の一次構造から固体構造までを理解し,それによる性質の違いを考える事が出来る.
3.高分子の一般的な熱的性質,機械的性質を説明できる.

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
評価項目1代表的な合成反応をモノマー,高分子の化学構造をもとに正確に説明できる.代表的な合成反応をモノマー,高分子の化学構造をもとに説明できる.左記に達していない。
評価項目2高分子の構造を正確に理解でき応用を提案できる。高分子の構造を理解できる。左記に達していない。
評価項目3熱的性質、機械的性質の特徴を理論的に説明できる。熱的性質、機械的性質を説明できる。左記に適していない。

学科の到達目標項目との関係

(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この科目は企業でプラスチック加工の生産技術を担当していた教員がその経験を活かし、有機材料の基本物質である高分子化合物について概観する。すなわち、高分子の合成、構造と物性の一般的特徴、熱的性質、機械的性質について学ぶ。これらの特徴がいかにプラスチック、ゴム、繊維の機能につながっているかを理解する。
授業の進め方・方法:
教科書および関係するプリントを使いながら進める。有機化学で学んだ反応式を復習しておくこと。物理化学の用語も出てくるのでその都度確認すること。対面授業で行うが感染拡大予防のために遠隔授業を実施する場合もある。
注意点:
授業を始めるにあたって有機化学(特にラジカル、エステル化、アミド化)を予習してくこと。中間試験 ・期末試験・授業中の演習問題より総合評価する。

事前・事後学習、オフィスアワー

この科目は学修単位科目であるため授業30時間、自学自習60時間を要する。自学自習の評価としては試験問題で行う。オフィスアワーは授業日の16:00~17:00。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 高分子の概念 高分子化合物と低分子化合物の違いを理解できる
2週 高分子合成反応① 付加重合、重縮合を説明できる
3週 高分子合成反応② 重付加、付加縮合、開環重合を説明できる
4週 高分子合成反応③ ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合の特徴を理解できる
5週 高分子合成反応④ ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合の特徴を理解できる
6週 平均分子量①
数平均、重量平均の方法について理解できる
7週 平均分子量②
数平均、重量平均の方法について理解できる
8週 中間試験
4thQ
9週 高分子の構造① 一次構造、二次構造、高次構造について説明できる
10週 高分子の構造② 一次構造、二次構造、高次構造について説明できる
11週 高分子の構造③ 一次構造、二次構造、高次構造について説明できる
12週 高分子の熱的性質① ガラス転移、融点の説明と高分子構造による違いを理解できる
13週 高分子の熱的性質② ガラス転移、融点の説明と高分子構造による違いを理解できる
14週 高分子の機械的性質① 応力-ひずみ曲線および関係する機械的性質を説明出来る
15週 高分子の機械的性質② 粘弾性の特徴について理解できる
16週 期末試験

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。4後1
高分子化合物がどのようなものか説明できる。4後1
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。4後4,後5,後6,後7,後11
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。4後4,後5,後6,後7,後11
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。4後9,後10,後11,後14,後15
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。4後9,後10,後11,後14,後15
高分子の熱的性質を説明できる。4後12,後13
高分子の熱的性質を説明できる。4後12,後13
重合反応について説明できる。4後2
重合反応について説明できる。4後2
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。4後2,後3
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。4後2,後3
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。4後4,後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。4後4,後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。4後4,後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。4後4,後5
無機化学結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。3後4,後5,後6,後7
代表的な元素の単体と化合物の性質を説明できる。2

評価割合

中間試験期末試験演習問題合計
総合評価割合4040200100
基礎的能力00000
専門的能力4040200100
分野横断的能力00000