到達目標
各種コロイドの定義と分類を行うことができる
界面活性剤の機能について説明できる
高分子溶液中の分子鎖の広がりを数学的に記述できる
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 |
| 各種コロイドの定義と分類 | 各種コロイドの定義と分類について理解している。 | 各種コロイドの定義と分類について知識がある。 | 各種コロイドの定義と分類についての知識がない。 |
| 界面活性剤の機能 | 界面活性剤の機能について理解している。 | 界面活性剤の機能について知識がある。 | 界面活性剤の機能についての知識がない。 |
| 高分子溶液 | 高分子溶液中の分子鎖の広がりを数学的に記述できる。 | 高分子溶液中の分子鎖の広がりを定性的理解できる。 | 高分子溶液中の分子鎖の広がりについての知識がない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本授業では、高分子コロイドの物性評価を行うために必要なコロイド化学及び界面化学を取り扱う。また、高分子鎖の溶液中における性質や挙動を熱力学や統計熱力学を主なツールとして説き明かし、高分子の溶媒に対する溶解性についても言及する。
授業の進め方・方法:
講義および演習
注意点:
これまでの科目で習得した知識を組み合わせて講義が進むことも多いので、該当する科目の復習を行って授業に臨むことを期待する。不明点があればその都度遠慮なく質問して欲しい。また授業計画は、学生の理解度に応じて変更する場合がある。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
講義内容の概説と学習の動機づけを行う。 |
本講義内容の概略を把握する。
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| 2週 |
コロイドの各種定義及び分類を、実例を交えて解説する。 |
コロイドの各種定義及び分類を理解する。
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| 3週 |
表面張力を定義し、その評価方法及び測定方法を解説する。 |
表面張力を定義し、その評価方法及び測定方法を理解する。
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| 4週 |
界面活性剤の分類及び効果について解説する。 |
界面活性剤の分類及び効果について理解する。
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| 5週 |
ミセルの定義及び生成メカニズムを解説し、界面活性剤の役割について考察する。 |
ミセルの定義及び生成メカニズムを理解し、界面活性剤の役割について理解する。
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| 6週 |
ぬれの４形態について解説し、表面張力との相関を考察する。 |
ぬれの４形態、表面張力との相関を理解する。
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| 7週 |
媒質中での微粒子の分散及び凝集の挙動について概説する。 |
媒質中での微粒子の分散及び凝集の挙動について理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
中間試験の解説 |
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| 10週 |
自由連結鎖及び自由回転鎖モデルにおける平均二乗両末端間距離及び平均二乗回転半径を解説する。 |
自由連結鎖及び自由回転鎖モデルにおける平均二乗両末端間距離及び平均二乗回転半径を理解する。
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| 11週 |
理想鎖と実在鎖における分子鎖の広がりの差異を解説する。 |
理想鎖と実在鎖における分子鎖の広がりの差異を理解する。
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| 12週 |
高分子溶液に関する希薄溶液、準希薄溶液及び濃厚溶液の区分を解説し、その性状の差異を解説する。 |
高分子溶液に関する希薄溶液、準希薄溶液及び濃厚溶液の区分、その性状の差異を理解する。
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| 13週 |
高分子溶液の混合モデルを学習するにあたり、熱力学及び統計力学の復習を行う。 |
熱力学及び統計力学で学んだことを理解する。
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| 14週 |
高分子と溶媒の混合に関して、相図を用いて相変化と相平衡について解説する。 |
高分子と溶媒の混合に関して、相図を用いて相変化と相平衡について理解する。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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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 | 材料系分野 | 有機材料 | 高分子溶液の概念について説明できる。 | 4 | 後10,後11,後12 |
| 高分子の溶解性について説明できる。 | 4 | 後13,後14 |
| 化学・生物系分野 | 物理化学 | コロイドと界面の定義・特徴を説明できる。 | 4 | 後1 |
| 表面張力の定義を理解して、測定法・計算法を説明できる。 | 4 | 後3 |
| コロイドの分類を理解して、身近な実例を説明できる。 | 4 | 後2 |
| コロイドの運動学的性質（ブラウン運動、沈降、粘度、拡散等）を説明できる。 | 4 | 後7 |
| 界面活性剤の種類と性質を説明できる。 | 4 | 後4 |
| 乳化とその実例を説明できる。 | 4 | 後5 |
| ぬれの理論を定量的に説明できる。 | 4 | 後6 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
| 分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |