応用化学実験2

科目基礎情報

学校 新居浜工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 応用化学実験2
科目番号 140424 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生物応用化学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 応用化学実験2テキスト  新居浜高専・生物応用化学科 編集
担当教員 衣笠 巧

到達目標

1.流動、伝熱、物質移動、粉体操作などの実験を通して、化学工学実験の基本操作を身につけ、各現象をイメージできること。
2.実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められること。

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流動、伝熱、物質移動、粉体操作などの実験を通して、化学工学実験の基本操作に習熟し、各現象を説明できる。流動、伝熱、物質移動、粉体操作などの実験を通して、化学工学実験の基本操作が身につき、各現象をイメージできる。流動、伝熱、物質移動、粉体操作などの化学工学実験の基本操作が身につかず、各現象をイメージできない。
評価項目2実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められる。求めた物理量について自分の言葉で説明できる。実験データを記録・整理して図にプロットし、理論に基づいてデータを解析し、目的とする物理量を求められる。実験データを記録・整理した図のプロットから、理論に基づいてデータを解析できない。

学科の到達目標項目との関係

専門知識 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
化学工学系の実験を行う。各単位操作の原理を理解し、工業装置の操作・運転方法を体得するとともに、実験データの整理法に習熟することを目的とする。
授業の進め方・方法:
クラスを2つに分けて「応用化学実験1」と前後期交代で実施する。
注意点:
化学工学独自の装置、操作が含まれるので、実験の意味を理解しながら細心の注意をはらって行うこと。レポートは物性値や単位に注意してデータ整理し、求められた物理量の意味を把握するように努めてほしい。特に考察は教科書・参考書などの記述を理解し、口頭試問において自分の言葉で説明できるようにしておいてほしい。 各実験の実験スキルを意識して活動すること。レポートが1つでも提出されなかった場合は、単位を認めない。

本科目の区分

Webシラバスと本校履修要覧の科目区分では表記が異なるので注意すること。本科目は履修要覧(p.10)に記載する「①必修科目」である。

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
前期
1stQ
1週 ガイダンス
2週 管内の圧損失 :圧損失、摩擦係数とレイノルズ数の関係を調べ、摩擦損失の理論を理解する。 1.流動
2.実験データの解析
3週 管内の圧損失 :圧損失、摩擦係数とレイノルズ数の関係を調べ、摩擦損失の理論を理解する。 1.流動
2.実験データの解析
4週 二重管型熱交換器 :二重管熱交換器を用いて総括伝熱係数を測定し、流体の伝熱現象について理解する。 1.伝熱
2.実験データの解析
5週 二重管型熱交換器 :二重管熱交換器を用いて総括伝熱係数を測定し、流体の伝熱現象について理解する。 1.伝熱
2.実験データの解析
6週 熱風による固体の乾燥速度 :含水固体材料の熱風乾燥を通した乾燥現象を理解する。 1.伝熱、物質移動
2.実験データの解析
7週 熱風による固体の乾燥速度 :含水固体材料の熱風乾燥を通した乾燥現象を理解する。 1.伝熱、物質移動
2.実験データの解析
8週 粒度分布と沈降分離 :粉粒体の粒度分布をアンドレアゼンピペット法により測定し、沈降の理論を理解する。 1.粉体操作
2.実験データの解析
2ndQ
9週 粒度分布と沈降分離 :粉粒体の粒度分布をアンドレアゼンピペット法により測定し、沈降の理論を理解する。。 1.粉体操作
2.実験データの解析
10週 定圧濾過 :スラリーの濾過実験を行い、濾過係数を決定して濾過方程式を検討する。 1.粉体操作
2.実験データの解析
11週 定圧濾過 :スラリーの濾過実験を行い、濾過係数を決定して濾過方程式を検討する。 1.粉体操作
2.実験データの解析
12週 液滴の生成 :次元解析法によって、単一液滴の生成に与える物理的因子の影響を調べる。 1.次元解析
2.実験データの解析
13週 液滴の生成 :次元解析法によって、単一液滴の生成に与える物理的因子の影響を調べる。 1.次元解析
2.実験データの解析
14週 実験レポートの口頭試問
15週 期末試験期間
16週 実験スキルについての確認演習
後期
3rdQ
1週 前期と同様
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
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
基礎的能力工学基礎工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法)物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。3前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13
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】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前2,前3,前4,前5
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前2,前3
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前6,前7

評価割合

技能習熟度を含む実験結果口頭試問を含むレポート態度合計
総合評価割合405010100
基礎的能力0000
専門的能力405010100