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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
材料化学実験・前期のスケジュール・班分け等の説明 |
材料化学実験・前期のスケジュール・班分け等を確認し、実験を安全に進められるよう準備をする。
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| 2週 |
【高分子合成実験】高分子微粒子の調製方法と評価についての説明 |
高分子微粒子の調製方法と評価について理解する。
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| 3週 |
【高分子合成実験】高分子微粒子の調製実験 |
高分子微粒子の調製手法について理解する。
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| 4週 |
【高分子合成実験】高分子微粒子の調製実験：重合操作による微粒子調製のまとめ |
高分子微粒子の調製に関する理解を深める。
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| 5週 |
【高分子合成実験】重合操作および高分子材料の調製に関する演習 |
重合操作および高分子材料の調製について理解する。
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| 6週 |
【熱分析実験】熱分析測定装置の取り扱い方と測定手順に関する説明 |
熱分析測定装置の取り扱い方と測定手順について理解する。
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| 7週 |
【光化学に関する実験】光化学に関する材料の機器分析 |
光化学に関する分析測定装置による測定手順について理解を深める。
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| 8週 |
【結晶構造に関する実験】材料の作製とその結晶構造決定に関する機器分析 |
材料の作製とその材料の結晶構造決定に関する理解を深める。
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| 2ndQ |
| 9週 |
【微粒子表面に関する実験】微粒子の表面電位、吸着機構に関する機器分析 |
微粒子の表面電位、吸着機構に関する機器分析について理解を深める。
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| 10週 |
【分光光度計による溶液分析】紫外ー可視分光光度計を用いた溶液分析１ |
紫外ー可視分光光度計の取り扱い方と測定手順について理解する。
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| 11週 |
【分光光度計による溶液分析】紫外ー可視分光光度計を用いた溶液分析２ |
溶液試料の調製と含有成分の定量分析について理解する。
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| 12週 |
【ガスクロマトグラフィー】ガスクロマトグラフィーを使用した揮発性成分の測定 |
ガスクロマトグラフィーを使用した揮発性成分の定性分析、試料組成の解析
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| 13週 |
【質量分析】質量分析計を用いた揮発性成分の測定 |
質量分析計を使用した揮発性成分の定性分析、試料組成の解析
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| 14週 |
前期実験まとめ・実験結果のプレゼンテーションの準備 |
前期実験結果についてまとめ、材料化学実験に関わる周辺技術についても調べる。
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| 15週 |
前期実験まとめ・実験結果のプレゼンテーション |
前期実験結果について発表を行う。
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| 16週 |
前期の実験総括と発展的内容の説明 |
前期の実験内容を整理し理解を深める。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
前半ガイダンスおよび量子化学の基礎 |
実験準備および量子化学の発展についてRutherfordの原子モデルからSchrödinger方程式までの歴史を理解する．
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| 2週 |
量子化学計算実習1：分子モデリングおよび構造最適化計算 |
分子モデリングソフトによる分子モデリングおよび量子化学計算ソフトによる構造最適化計算を実行できる．
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| 3週 |
量子化学計算実習2：各種スペクトル計算 |
量子化学計算ソフトによるNMRスペクトル、UV-Visスペクトル、IRスペクトル計算ができる．
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| 4週 |
核磁気共鳴分光法の基礎原理およびNMRスペクトル |
核磁気共鳴分光法（NMR）の基礎原理を理解し、NMRスペクトルから被測定試料の構造を推定できる．
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| 5週 |
NMR測定実習 |
NMRにより液体試料を適切な条件で測定できる．
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| 6週 |
UV-Vis測定実習 |
UV-Vis（紫外可視分光法）測定装置により適切な条件で測定できる．
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| 7週 |
密度汎関数理論および量子化学計算実習 |
密度汎関数理論および基底関数の特徴や計算コストを理解し、適切に条件の下で量子化学計算を実行できる．
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| 8週 |
後半ガイダンス |
実験準備および各分析方法について調査する．
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| 4thQ |
| 9週 |
原子吸光分析1：原子吸光分析装置の原理と試料準備 |
原子吸光分析装置の原理と測定方法について理解する．
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| 10週 |
原子吸光分析2：試料の測定とデータ解析 |
原子吸光分析装置の解析法について理解する．
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| 11週 |
熱重量分析 |
示差熱重量分析の原理と測定方法について理解する.
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| 12週 |
蛍光X線分析 |
蛍光X線分析装置の原理と測定方法について理解する．
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| 13週 |
走査型電子顕微鏡観察1：SEMの原理と観察方法の解説・試料の前処理と観察 |
SEMの原理と試料の前処理・観察方法について理解する．
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| 14週 |
走査型電子顕微鏡観察2：SEMの原理と観察方法の解説・試料の前処理と観察 |
SEMの原理と試料の前処理・観察方法について理解する．
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| 15週 |
レポート講評 |
レポート内容の確認および機器分析技術について理解を深める．
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| 16週 |
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| 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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | 前1,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | 前1,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | 前3,前4,前7,前8,前11,前12 |
| 基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | 前3,前4,前7,前8,前11,前12 |
| 試薬の調製ができる。 | 3 | 前3,前4,前7,前8,前11,前12 |
| 代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。 | 3 | |
| 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】 | 有機化学実験 | 加熱還流による反応ができる。 | 4 | |
| 吸引ろ過ができる。 | 4 | |
| 再結晶による精製ができる。 | 4 | |
| 薄層クロマトグラフィによる反応の追跡ができる。 | 4 | |
| 収率の計算ができる。 | 4 | 前3,前4,前5,前14 |
| 分析化学実験 | 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 | 前5,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
| 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 | 前5,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |