化学システム基礎実験

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 化学システム基礎実験
科目番号 0128 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学科(R2年度開講分まで) 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 化学システム基礎実験の実験書(初回配布)
担当教員 車田 研一,青木 寿博

到達目標

① 化学装置および関連する測定装置を操作できる。
② 実験結果を解析し最適な設計方法・操作方法を提案できる。

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到達目標の内容を実践で理解し、応用できる。到達目標の内容を実践で理解している。到達目標の内容を実践で理解していない。
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:
1)化学装置の操作および関連する物理量の測定方法を学ぶ。
2)必要なデータは調査あるいは推算し,実験結果を解析する。
3)解析結果から目的に応じた最適な測定法・操作法について考察する。
授業の進め方・方法:
班分けのうえ,二週もしくは四週をユニットにして実習し,結果をもとにレポート作成
注意点:
正確な操作・測定方法を常に考える。測定値の意味・誤差範囲を考慮して解析する。自学自習時間を利用して実験・実習レポートを作成し,それを期限内に提出させる。また,自学自習時間を利用して実験の予習を行い,これを授業時間に確認する。
レポートおよび平素の成績を総合的に評価する。60点以上を合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 実験説明 実験内容,注意事項
2週 流動(1) Bernoulliの式,圧力損失,摩擦係数,Re数,乱流と層流
3週 流動(2) 流量の測定法,マノメータ,オリフィス,流量係数
4週 粉体操作(1) 粉体計測,安息角,標準偏差など統計処理
5週 粉体操作(2) 米国および欧州の薬局方の読解,スタティックな性質と流動性の相関,関連技術英語
6週 乾燥 含水率,湿度,湿度図表,熱移動,物質移動
7週 単位操作計算実習(1) 連立方程式,定積分,Runge-Kutta法による非線形正規型連立微分方程式の計算 等【1】
8週 単位操作計算実習(2) 連立方程式,定積分,Runge-Kutta法による非線形正規型連立微分方程式の計算 等【2】
2ndQ
9週 単位操作計算実習(3) 蒸気圧推算式の使用方法の習熟,推算式の逆算による沸点の推算,蒸留の原理,蒸留曲線の計算方法 等【1】
10週 単位操作計算実習(4) 蒸気圧推算式の使用方法の習熟,推算式の逆算による沸点の推算,蒸留の原理,蒸留曲線の計算方法 等【2】
11週 単位操作計算実習(5) 移動現象の基礎計算,熱伝導計算,調湿 等【1】
12週 気液平衡(1) 気液平衡,相律,理想溶液,Raoultの法則,単蒸留,Rayleighの式,分縮
13週 気液平衡(2) 気液平衡,相律,理想溶液,Raoultの法則,単蒸留,Rayleighの式,分縮
14週 蒸留(1) 気液平衡,相律,理想溶液,Raoultの法則,単蒸留,Rayleighの式,分縮
15週 蒸留(2) 気液平衡,相律,理想溶液,Raoultの法則,単蒸留,Rayleighの式,分縮
16週 実験内容の総括,関連内容 上記内容群の復習,関連内容の講話 等

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工学実験・実習能力化学・生物系分野【実験・実習能力】分析化学実験中和滴定法を理解し、酸あるいは塩基の濃度計算ができる。4
酸化還元滴定法を理解し、酸化剤あるいは還元剤の濃度計算ができる。4
キレート滴定を理解し、錯体の濃度の計算ができる。4
陽イオンおよび陰イオンのいずれかについて、分離のための定性分析ができる。4
代表的な定性・定量分析装置としてクロマト分析(特にガスクロ、液クロ)や、物質の構造決定を目的とした機器(吸光光度法、X線回折、NMR等)、形態観察装置としての電子顕微鏡の中の代表的ないずれかについて、その原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。4
固体、液体、気体の定性・定量・構造解析・組成分析等に関して必要な特定の分析装置に関して測定条件を選定し、得られたデータから考察をすることができる。4
化学工学実験流量・流速の計測、温度測定など化学プラント等で計測される諸物性の測定方法を説明できる。4
液体に関する単位操作として、特に蒸留操作の原理を理解しデータ解析の計算ができる。4
流体の関わる現象に関する実験を通して、気体あるいは液体の物質移動に関する原理・法則を理解し、物質収支やエネルギー収支の計算をすることができる。4

評価割合

試験レポート等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合01000000100
基礎的能力01000000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000