概要:
材料の製造法あるいは評価法について実験実習を通して習得し，物質の機能評価ならびにその応用技術を探求する能力を身につける．なお，スパッタリング法による金属化合物薄膜の作製と結晶構造評価については，企業で材料開発・分析に従事していた教員が担当する．
授業の進め方・方法:
1グループあたり3〜4人で編成し，約5グループに分け，5テーマの実験を行い，決められた期限までにレポートを提出する．
注意点:
レポートは実験終了後，1週間以内に提出すること．
全レポートの平均点が60点以上を合格とする．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業計画・達成目標・成績評価方法等の説明
教員が担当するテーマに関する操作と原理について説明する． |
各実験テーマの操作と原理について大まかに理解する．
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| 2週 |
1．In-situ重合法によるアクリル系マイクロカプセルの調製
アクリル系ポリマーを骨格としたマイクロカプセルをin-situ重合法により調製する． |
マイクロカプセル調製方法の原理を理解する．
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| 3週 |
1．In-situ重合法によるアクリル系マイクロカプセルの調製
調製したカプセルの形状をデジタルマイクロスコープを用いて観察し，粒径をレーザー回折式粒度分布装置を用いて測定する． |
デジタルマイクロスコープおよびレーザー回折式粒度分布装置の原理と操作方法を理解する．
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| 4週 |
レポート整理 |
テーマ1のレポートを作成する．
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| 5週 |
2．キレート樹脂を用いた金属の分配係数の測定 |
金属に選択性のあるキレート樹脂を用いて金属に対する選択性を検討する．
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| 6週 |
2．キレート樹脂を用いた金属の分配係数の測定 |
選択的に吸着した金属の分配係数を算出する．
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| 7週 |
レポート整理 |
テーマ2のレポートを作成する．
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| 8週 |
3．スパッタリング法による金属化合物薄膜の作製と結晶構造評価 |
スパッタリング法を用いて金属化合物薄膜を作製する．
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| 2ndQ |
| 9週 |
3．スパッタリング法による金属化合物薄膜の作製と結晶構造評価 |
その作製条件に対する結晶構造変化をX線回折(XRD)により評価する．
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| 10週 |
レポート整理 |
テーマ3のレポートを作成する．
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| 11週 |
4．NMRを通して見る平衡に基づいた分子の状態変化 |
分子の状態変化について測定結果から予測する．
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| 12週 |
4．NMRを通して見る平衡に基づいた分子の状態変化 |
平衡論の観点から溶液内で起こる化学変化を評価する．
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| 13週 |
レポート整理 |
テーマ4のレポートを作成する．
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| 14週 |
5．有機合成と合成物のFT-IR測定 |
Claisen-schmidt反応によりジベンザルアセトンを合成する．
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| 15週 |
5．有機合成と合成物のFT-IR測定 |
合成物をサンプルにしてFT-IR測定を行い，FT-IR装置の取扱い方法を学ぶ．
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| 16週 |
レポート整理 |
テーマ5のレポートを作成する．
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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 | 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | 前12 |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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 | キレート滴定を理解し、錯体の濃度の計算ができる。 | 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11 |
| 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11 |
| 物理化学実験 | 温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。 | 4 | |