到達目標
①結晶格子や対称性を理解し，結晶を晶系や空間群に分類できる。
②回折法の原理を理解し，単純な回折パターンの指数づけができる。
③固体状態の熱力学から，相平衡，固溶や相転移の現象を説明できる。
④固体の電子物性と磁気的性質をバンド理論や磁気モーメントの配列から説明できる。
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 | 各授業項目の内容を理解し、応用できる。 | 各授業項目の内容を理解している。 | 各授業項目の内容を理解していない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
技術の進歩は，新しい物質(材料）の開発によって支えられている。本講義では，無機材料を"固体の化学"として，構造論や反応論の基礎的事項を中心に，わかりやすく視覚的に概説する。さらに最近の固体物質のトピックを紹介する。
授業の進め方・方法:
定期期末試験は前後期とも５０分の試験を実施する。授業計画に記載のように，中間試験は５０分間の試験を実施する。定期試験成績を７０％，課題を３０％として，１００点法の６０点以上を合格とする。
注意点:
”固体の科学と技術”の進歩はめざましく，物質を，構造・反応・物性に着目して考えます。自学自習(学習単位）の確認方法は，課題プリントを配布し，それを定期的に提出させます。授業計画日程等に変更を要した際は，早めにその連絡に努めます。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
序論 |
固体化学の領域，化学結合による結晶の分類
|
| 2週 |
化学結合と結晶構造（１） |
結晶の周期構造，剛体球モデル
|
| 3週 |
化学結合と結晶構造（２） |
配位数や組成式による構造の分類
|
| 4週 |
化学結合と結晶構造（３） |
空間対称性とその分類
|
| 5週 |
化学結合と結晶構造（４） |
７晶系，１４ブラベ格子，３２点群
|
| 6週 |
化学結合と結晶構造（５） |
２３０の三次元空間群 分率座標
|
| 7週 |
前期中間試験のまとめ |
復習
|
| 8週 |
前期中間試験の解説 |
解答例の配布と難問の解説，復習
|
| 2ndQ |
| 9週 |
結晶の構造解析（１） |
格子定数と格子面間隔の関係 右手則
|
| 10週 |
結晶の構造解析（２） |
格子面とミラー指数，結晶の方向
|
| 11週 |
結晶の構造解析（３） |
Ｘ線回折 ブラッグの法則
|
| 12週 |
結晶の構造解析（４） |
格子の型と消滅則 簡単な指数づけ
|
| 13週 |
固体状態のエネルギー論（１） |
マーデルング定数と格子エネルギー
|
| 14週 |
固体状態のエネルギー論（２） |
ボルン・ハーバーサイクル
|
| 15週 |
前期期末試験の解説，後期概要 |
解答例の配布と難問の解説
|
| 16週 |
|
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
固体状態の熱力学（１） |
相の概念，相平衡，相律
|
| 2週 |
固体状態の熱力学（２） |
置換型・侵入型固溶体 格子欠陥
|
| 3週 |
固体状態の熱力学（３） |
相転移の次数，熱力学的アプローチ
|
| 4週 |
固体状態の熱力学（４） |
相転移の構造的アプローチ
|
| 5週 |
結晶成長の速度論（１） |
均一核生成，球状核の自由エネルギー
|
| 6週 |
結晶成長の速度論（２） |
核の成長速度，Avrami式の導出
|
| 7週 |
後期中間試験のまとめ |
復習
|
| 8週 |
後期中間試験の解説，結晶の不完全性 |
解答例の配布と難問の解説，格子欠陥，粒界
|
| 4thQ |
| 9週 |
固体中の拡散と物質移動（１） |
拡散機構・係数，random walk
|
| 10週 |
固体中の拡散と物質移動（２） |
拡散係数の温度依存性
|
| 11週 |
非晶質（無定形）固体 |
ガラス状態，アモルファス固体
|
| 12週 |
固体の電子物性と磁気的性質（１） |
なぜ電子構造にバンドギャップができるのか
|
| 13週 |
固体の電子物性と磁気的性質（２） |
誘電体，圧電体，焦電体，強誘電体
|
| 14週 |
固体の電子物性と磁気的性質（３） |
磁化率，磁気モーメントの配列，超伝導
|
| 15週 |
後期期末試験の解説 |
解答例の配布と難問の解説，達成度の記載
|
| 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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |