到達目標
1)単位換算が理解できること.
2)エネルギー収支を含む物質収支が理解できること.
3)伝熱が理解できること.
4)蒸留による物質分離が理解できること.
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 | 特殊な単位換算まで計算できる. | 一般的な単位換算ができる. | 簡単な単位換算のみ計算できる. |
評価項目2 | 物質収支式を自ら導出し,複雑な物質収支が理解できる. | エネルギー収支を含む物質収支が理解できる. | 基本的な物質収支式のみ組み立てができる. |
評価項目3 | 伝導伝熱,対流伝熱,放射伝熱の全てが理解でき,応用問題が解ける. | 伝熱が理解でき,フーリエの法則を扱うことができる. | 基礎的なフーリエの法則が理解できる. |
評価項目4 | 気液平衡および連続蒸留の設計が理解できる. | 蒸留による物質分離が理解できる. | ラウールの法則,ダルトンの法則が理解できる. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標・サブ目標との対応 2-2
説明
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教育方法等
概要:
化学工学の基礎となる単位換算,物質・エネルギー収支,熱移動現象としての伝導伝熱,対流伝熱,放射伝熱及び物質分離・移動操作の基礎である蒸留に関しての基礎的知識を修得する.
授業の進め方・方法:
化学工学の基礎となる単位換算,物質・エネルギー収支,熱移動現象としての伝導伝熱,対流伝熱,放射伝熱及び物質分離・移動操作の基礎である蒸留に関して,説明と演習を通して理解を深めていく.
注意点:
・定期試験による各期成績の総合評価
・学年成績60点以上を合格とする.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
単位系1(国際単位系・基本単位) |
国際単位系,基本単位を理解する.
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2週 |
単位系2(誘導単位・SI接頭語・絶対単位) |
誘導単位,SI接頭語,絶対単位を理解する.
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3週 |
単位系3(演習) 物質収支1(物理的操作をめぐる物質収支1) |
単位系の演習により理解を深める. 物理的操作における物質収支を理解する.
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4週 |
物質収支1(物理的操作をめぐる物質収支2) |
物理的操作における物質収支を理解する.
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5週 |
物質収支1(演習) |
演習により物理的操作における物質収支を身につける.
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6週 |
物質収支2(化学反応操作をめぐる物質収支1) |
化学反応操作をめぐる物質収支を理解する.
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7週 |
物質収支2(化学反応操作をめぐる物質収支2) |
化学反応操作をめぐる物質収支を理解する.
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
物質収支2(演習) |
演習により化学反応操作をめぐる物質収支を身につける.
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10週 |
エネルギー収支(エンタルピー変化の計算) |
エンタルピーについて理解する.
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11週 |
エネルギー収支(エンタルピー変化の計算・演習) エネルギー収支(物理的操作をめぐる熱収支) |
演習によりエンタルピー変化の計算方法を身につける 物理的操作をめぐる熱収支について理解する.
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12週 |
エネルギー収支(物理的操作をめぐる熱収支・演習) |
演習により物理的操作をめぐる熱収支について理解を深める.
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13週 |
エネルギー収支(化学反応操作をめぐる熱収支) |
化学反応をめぐる熱収支について理解する.
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14週 |
エネルギー収支(化学反応操作をめぐる熱収支・演習) |
演習により化学反応をめぐる熱収支について理解を深める.
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15週 |
エネルギー収支(反応熱の計算) |
反応熱の計算方法について理解する.
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16週 |
エネルギー収支(反応熱の計算・演習) |
演習により反応熱の計算方法について理解を深める.
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後期 |
3rdQ |
1週 |
熱移動操作(伝導伝熱1) |
伝導伝熱について理解する.
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2週 |
熱移動操作(伝導伝熱2) |
伝導伝熱について理解する.
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3週 |
熱移動操作(伝導伝熱・演習) |
演習により伝導伝熱について理解を深める.
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4週 |
熱移動操作(対流伝熱1) |
対流伝熱について理解する.
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5週 |
熱移動操作(対流伝熱2) |
二重管式熱交換器について理解する.
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6週 |
熱移動操作(対流伝熱・演習) |
演習により対流伝熱について理解を深める.
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7週 |
熱移動操作(放射伝熱) |
放射伝熱について理解する.
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
蒸留(気液平衡の計算1) |
気液平衡の計算方法について理解する.
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10週 |
蒸留(気液平衡の計算2) |
気液平衡の計算方法について理解する.
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11週 |
蒸留(気液平衡の計算・演習) |
演習により気液平衡の計算方法について理解を深める
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12週 |
蒸留(単蒸留) |
単蒸留について理解する.
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13週 |
蒸留(フラッシュ蒸留) |
フラッシュ蒸留について理解する.
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14週 |
蒸留(連続蒸留1) |
連続蒸留について理解する.
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15週 |
蒸留(連続蒸留2) |
連続蒸留の計算方法について理解する.
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16週 |
蒸留(連続蒸留・演習) |
演習により連続蒸留について理解を深める.
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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 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 電離平衡と活量について理解し、物質量に関する計算ができる。 | 4 | |
物理化学 | 気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。 | 4 | |
相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度(温度、圧力、組成)を計算し、平衡状態を説明できる。 | 4 | |
熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | 前10,前11 |
エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 4 | 前11,前12 |
化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。 | 4 | 前13,前14,前15,前16 |
エンタルピーの温度依存性を計算できる。 | 4 | |
内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 4 | |
諸条件の影響(ルシャトリエの法則)を説明できる。 | 4 | |
均一および不均一反応の平衡を説明できる。 | 3 | |
熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
純物質の絶対エントロピーを計算できる。 | 2 | |
化学反応でのエントロピー変化を計算できる。 | 4 | |
化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。 | 4 | |
反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。 | 4 | |
平衡定数の温度依存性を計算できる。 | 4 | |
気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。 | 4 | |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 70 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |