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応用化学科(平成29年度新入生用 2年次以上の開講科目一覧)


応用化学科学科ディプロマポリシー(DP)一覧
科学技術の中核をなす工学のうち、応用化学分野における科学技術の知識と技術を持つこと。
応用化学分野の課題に挑戦し解決するための実践力をもつ
理工系の幅広い知識の獲得に積極的な姿勢
4科学技術者としての教養、キャリア、倫理観をもつ
5コミュニケーション力、グローバリゼション力をもつ

科目概要一覧
科目名コマ単位必選自配当年配当期 DP目的概要
ワークショップ222半期(前)4<授業形態>
演習
<目標>
身のまわりに起こっている現象の調査、さらに、物作りなどの体験学習を通して、我々の生活と環境との関わりについて理解を深めることを目的にしています。
<授業計画等の概要>
化学系のテーマが複数用意され、学生はそのうちの一つを選択する。それぞれのテーマにおいて、幾人かのグループを形成し、そのグループの中でコミュニケーション力を付けながら、各担当教員の指導助言に沿って自主的に学習活動を行い、その成果をプレゼンテーションしたり、レポートにまとめて提出したりします。(1)身のまわりに起こっている現象を理解する、(2)物作りの体験をする、(3)プレゼンテーションの仕方を身につける、の項目に重点を置く。
科学情報表現法122半期(前)2<授業形態>
演習
<目標>
(1)ChemBioDrawが使えるようになる。
(2)ExcelのVBAを通してプログラムの流れが読める。
(3)簡単なMacroが組めて、プロシージャやオブジェクトを理解する。
<授業計画等の概要>
2年次から始まる有機化学実験において化学式を多用する機会が増えてくるため、化学式を作成するソフトウェアに慣れることを意図した授業を展開する。化学分野で普及して用いられているChemDrawの利用法を習得させるところから始める。さらに、表計算ソフトのエクセル等(VBAも含む)で基本的な使用法を演習しながらプログラミングが実用的にできるまで習得し、実験データの処理等に活用できるレベルまで習得させるため演習を多数用意する。

コンピューター化学122半期(後)2<授業形態>
演習
<目標>
(1)分子モデリングが自在にできるようになる。(2)作成した分子モデルを立体的に捉えることができるようになる。(3)分子の性質を分子軌道計算から推測することができるようになる。(4)実験で取り組んだ化学反応や化合物について、理論的考察ができるようになる。
<授業計画等の概要>
化学分野における分子軌道計算を用いた計算化学を実際に演習しながら、化合物の最安定構造や電子状態の予測、物性の予測や反応経路の推察など、化学者にとって多くの情報を得ることができるようにする。具体的には、化学用ソフトウェアを用いた量子化学計算を行い、その結果の解析方法などについて取り組みます。物理化学や有機化学をはじめとする関連科目との連携につなげることができるように演習を通した本質的な意味の理解を深めます。
環境物質学1234半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
環境への配慮は現代人一人々に背負わされた大きな課題である。物事を考えるとき、行動を起こすとき、それが環境にとって優しいことかどうか、まずその点について思考をめぐらす思考回路の育成および、ものづくりに際してそれを実践できる能力の育成を目標とする。
<授業計画等の概要>
環境を考慮した機能性材料、最新の電池テクノロジーやバイオテクノロジーのトピックスをオムニバス形式で各分野を専門とする教員がやさしく紹介する。いまや、応用化学を志す技術者は、環境への配慮が必須事項であり、唯々性能・品質の高さだけを追求するのでは地球環境を維持することができず、持続性社会の構築に貢献できない。本講義では環境問題とそれに対応する材料の開発という観点から、実例に沿って話を進める。
(オムニバス方式/全15回)
(2鈴木隆之/5回)
機能性材料のトピック
(5夏目亮/5回)
バイオテクノロジーのトピック
(7薮内直明/5回)
電池テクノロジーのトピック
卒業研究前3後364通年4<授業形態>
実験・実習
<目標>
自ら主体的に研究課題に取り組み、コミュニケーション力やプレゼンテーション力を磨きつつ、問題解決を図ることを通して化学技術者としての素養を身につける。
<授業計画等の概要>
応用化学科における、物理化学、有機化学、無機化学、化学工学の4分野のうちの一つに関して深く掘り下げて取り組めるように、それぞれの専門分野の教員に学生は配属される。各指導教員により与えられた課題について、学生は文献調査等の情報収集を行い、研究戦略を構築し、実験を行う。その結果を自ら考察し、さらに学生同士でのコミュニケーション等を通じて、次の展開を図れるようになり、実際の研究活動を通して化学技術者としての成長を図る。
インターンシップ随時23半期(後)4<授業形態>
実習
<目標>
自らの専門、将来のキャリアに関連した就業体験を行うことにより、これまでに修得した専門分野の基礎知識を深め、応用力を広める。さらに、実習を通じて実社会で必要となるコミュニケーション力とプレゼンテーション力を身につけることを目標とする。
<授業計画等の概要>
多くのインターンシップ協力企業を用意して、専門科目において修得してきた工学の基礎知識と実際に応用してきた体験を学業や研究にフィードバックするように計画されている。これにより、基礎知識と応用・実践力をさらに向上させることができるようになるばかりでなく、その過程での社会人との交流によるコミュニケーション力とプレゼンテーション力の向上が期待できる。連続した期間で体験した方が高い学習効果が得られるため、夏季休暇中に計画されることが多くなる。
応用化学総合演習Ⅰ123半期(前)4<授業形態>
講義
<目標>
実社会で化学技術者として活動するために必要な総合知識を習得する。
<授業計画等の概要>
応用化学科で学ぶ有機化学、高分子化学、無機化学の3分野の基礎および専門知識が社会においてどのように役立つかを学ぶ。オムニバス形式でそれぞれの分野に精通した教員が教育にあたる。これにより、学生はさらに社会の現状について理解を深め、社会が求めている工学系人材の素養が何であるかを把握できるようになる。学生同士の話し合いを通じて、コミュニケーション力の向上や自分自身の将来設計を表現する能力を培う。
(オムニバス方式/全15回)
(1篠崎開/5回)
有機化学のトピック
(2鈴木隆之/5回)
高分子化学のトピック
(3石丸臣一/5回)
無機化学のトピック
応用化学総合演習Ⅱ2234半期(後)4<授業形態>
実験・実習
<目標>
応用化学の中の特定分野における技術と実社会の関係の理解を深めることと、実社会で技術者として活動するための具体的な知識を習得することを目標とする。
<授業計画等の概要>
応用化学に関する物理化学、有機化学、無機化学、化学工学の諸分野の中から特定の分野に焦点を当て、その専門知識を深く学ぶとともに社会にどのように貢献しているか理解を深めるために、それぞれの分野に精通した教員から直接指導できるようにグループ分けが行われる。コミュニケーション力やプレゼンテーション力などを養う。各グループでは、それぞれにおいて実験および演習を行い、これを通して深くかつ多角的に学ぶように指導される。
化学論文読解123半期(前)4<授業形態>
演習
<目標>
化学英語の基本用語を理解し、英語論文を読みこなす基礎能力を養う
<授業計画等の概要>
化学技術者が英語論文の内容を理解するのに必要な基礎的な表現を学び、さらに明晰な論文を書く基礎能力の習得を目指して計画されている。この科目は4年次の卒業研究の入門のためのものでもある。履修者の希望により、物理化学系コース、無機化学系コース、有機化学系、化学工学系コースの4コースが用意され、これらコースごとにさらに幾つかの異なる内容の論文読解テーマを用意します。これらのテーマごとに学生は別れて演習を行います。
物理化学Ⅰ122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
(1)気体の分子運動論が理解できる
(2)気体の状態方程式について理解し、応用が出来る
(3)相(phase)の概念を理解し、相律について説明できる
(4)分子運動の量子論を習得し理解できる
<授業計画等の概要>
物理化学は物質の状態や反応を理論的に取り扱う学問分野であり、基幹科目のうちすべての分野に関連する応用化学基礎科目である。前期の物理化学Ⅰでは、分子の運動とそのエネルギーを量子力学を用いて説明し、統計力学的にエントロピーという概念を導入することでミクロな量子力学の世界とマクロな熱力学の世界を結びつける。
物理化学Ⅱ122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
(1)熱力学の基本法則が理解できる
(2)平衡の概念について理解できる
<授業計画等の概要>
物理化学は物質の状態や反応を理論的に取り扱う学問分野であり、基幹科目のうちすべての分野に関連する応用化学基礎科目である。後期の物理化学Ⅱでは、主に熱力学分野(熱力学の基本法則とその応用)についての解説を行なう。
物理化学演習Ⅰ122半期(前)2<授業形態>
演習
<目標>
(1)物理量を表記するうえで重要となる単位について正確に理解できる
(2)分子運動論を理解できる
<授業計画等の概要>
物理化学演習Iは、基幹科目のうち物理化学Iに関連した内容の演習を行う応用化学基礎科目である。この物理化学演習Iでは、SI単位系の成り立ち、組立単位の構造、接頭辞の用い方、SI単位系と旧来用いられてきた非SI単位系との変換、および気体分子運動論から導かれる気体の圧力と理想気体の状態方程式の導出等について演習形式で理解を深めていく。
物理化学演習Ⅱ122半期(後)2<授業形態>
演習
<目標>
(1)熱力学の基本法則を理解できる
(2)熱力学の基本法則の応用により、熱機関、平衡、反応の解釈ができる
<授業計画等の概要>
物理化学演習Ⅱは、基幹科目のうち物理化学IIに関連した内容の演習を行う応用化学基礎科目である。この物理化学演習IIでは、第一から第三までの熱力学の基本法則を理解し、その応用として熱機関の考え方、化学平衡・物理平衡に関する理解、反応の進行方向等について演習形式で理解を深めていく。
物理化学実験112半期(前)2<授業形態>
実験
<目標>
(1)物質の構造、電気的性質・光学的性質などを測定する基本的な方法および付随する技術を習得する。
(2)知識や技術の統合と整理に加えて表現力を習得し、総合的な研究能力を養う。
(3)物理化学に関する講義の内容を、実験を通して確固たる知識・技能へと転化する。
<授業計画等の概要>
この実験は、応用化学科の基盤科目であるとともに課題探求型科目であり、グループを組んで主に物理化学的な現象の測定を行ない、理論的な考察を行なうことで、自ら学ぶ姿勢やコミュニケーション能力の涵養を目的としている。実験の遂行には、試料作製や装置の組み立ておよび測定など、手作業の面だけでなく、実験計画の立案、データ処理、測定結果の吟味・考察、およびレポート作成などの論理的な思考面を総合させることが不可欠である。学生実験は一般の実験とは異なり、時間的な制約から、与えられたテーマについて周到に準備された装置を用いて順当な結果が得られるように工夫された、実験の模擬というべきものである。実際に自分の手を動かして測定し、知識を総動員してレポートを作成することにより、教室で受ける講義の内容を単なる情報から確固たる知識・技能へと転化できる重要な機会となる。
電気化学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
電気化学の基礎的事項とその応用について理解する
<授業計画等の概要>
電気化学は電子を含む化学反応(酸化還元反応)を扱う学問である。電気化学は無機化学、有機化学、高分子化学といった枠組みには関係無く、応用範囲が非常に広い。本講義は電気化学の基本原理となる熱力学の基礎から説明を行い、電気化学反応と化学反応の本質的な違いについて学ぶ。さらに、近年、工業分野において重要になりつつある電気化学反応の応用的なトピックスとして、電池(太陽電池を含む)、メッキ、防食といった技術について説明し、これら技術の理解を深める。
量子化学1234半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
量子化学の概念を理解し、原子や分子への応用して考えられるようにできる。
<授業計画等の概要>
量子化学は、物質をミクロな視点で眺めた世界での基本理論であり、ここを起点に物質の化学的特性を説明することができる。量子化学という学問領域が生まれた歴史的な背景と実際の分子の安定な化学構造、さらには化学反応の理解へと繋がるように順次進める予定である。トピックスとして、マクロな世界を説明する相対性理論との相違点を、両理論をつき合わせたときに見られる矛盾点と合わせて解説する。
機器分析学1234半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
材料を構成している分子の同定や定量測定に欠かすことのできない機器分析の各種測定法の理論と実例を修得する。
<授業計画等の概要>
機器分析学は、分析化学の実用面を体系化した各種特徴のある機器類と併せて理解されるべき学問領域である。よって、分析したい物質のどのような側面に焦点を当てるかによって測定法が変わる。実際に、学生がある物質を分析する際に、どの測定法を用いたら良いかを自ら判断できる力を養っていく。そのためには、多くの実例を挙げながら、学生に着目点を確認させ理解を深めてもらうように進めていくことになる。
化学熱力学123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
(1)化学ポテンシャルの意味が理解できる
(2)非理想系での系の振る舞いが理解できる
(3)二成分相図を正しく読み取れる
<授業計画等の概要>
化学熱力学では、物理化学Ⅰ、Ⅱ、物理化学演習で学んだ熱力学的な取り扱いを、より一般化された非理想系および開いた系に拡張し、化学ポテンシャルによる議論を行ない、活量とフガシティーの概念を導入する。また、二成分系の相図を化学ポテンシャルの立場から概説し、その読み取り方を学ぶ。
応用物理化学実験113半期(後)2<授業形態>
実験
<目標>
(1)実験を通して物理化学のみに関するものではない、広範な技術の習得を行なう。
(2)得られたデータからいかなる工学的意義があるのかを考察し、応用する能力を身につける。
(3)レポート作成を通して社会に通用する報告書の作成技術を身につける。
<授業計画等の概要>
この実験は、課題探求型科目であり、グループを組んで物理化学的な現象の応用測定を行ない、理論的な考察を行なうことで、自ら学ぶ姿勢やコミュニケーション能力の涵養を目的としている。実験の遂行には、試料作製や装置の組み立ておよび測定など、手作業の面だけでなく、実験計画の立案、データ処理、測定結果の吟味・考察、およびレポート作成などの論理的な思考面を総合させることが不可欠である。学生実験は一般の実験とは異なり、時間的な制約から、与えられたテーマについて周到に準備された装置を用いて順当な結果が得られるように工夫された、実験の模擬というべきものである。実際に自分の手を動かして測定し、知識を総動員してレポートを作成することにより、教室で受ける講義の内容を単なる情報から確固たる知識・技能へと転化できる重要な機会となる。
機器分析学演習123半期(後)2<授業形態>
演習
<目標>
(1)有機化合物の同定に汎用されているUV、IR、MS、NMRのスペクトルのピークを帰属できるようになる。
(2)これらのスペクトルを総合的に解析し、未知の有機物の構造を推定できるようになる。
<授業計画等の概要>
有機化合物の構造決定に重要なUV、IR、MS、NMR分光分析法から分子構造のどのような情報が得られるかを理解させる。NMR分光法では13C-NMR、二次元NMRについても取りあげ原理とスペクトル解析の演習をおこなう。さらに、未知化合物から得られるこれらのスペクトルを総合的に解析し、未知化合物の構造を推定する演習を行う。
光化学1234半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
光と物質及び光と生物との関わりを理解することは、ほとんど全ての分野で活動する技術者・研究者にとって避けて通れない課題である。本講義は、講義で述べる具体的な光応用例まで、基礎と原理の上にたって理解させることを目標にする。
<授業計画等の概要>
光は、大気中を通過して地球表面に注ぐ。人間をはじめあらゆる生物は光からエネルギーをもらい生命というエンジンを動かす光はいわばオイルのような物である。本講義では光とは何かから概観し、光と物質及び生命体との関わりを、基礎から応用まで平易に述べる。
有機化学Ⅱ122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
有機化学のうち、不飽和炭化水素、ハロゲン化アルキルの性質、合成法、反応を体系的に学び、これらに基づいた反応機構の理解や推定ができる実力を身につける。
<授業計画等の概要>
有機化学は、有機化学Ⅰから有機化学Ⅲまでで有機化学の全般にわたる基礎的な部分を網羅できるように計画している。有機化学Ⅰに引き続き、本有機化学Ⅱにおいては、官能基を有する有機化合物(不飽和炭化水素、ハロゲン化アルキル)の構造、性質、合成法、反応について解説する。有機化合物の様々な性質、反応性を合理的に理解するための、考え方の基本原理を講義し、有機化学の全体像をより正確に把握できるようにする。
有機化学Ⅲ122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
有機化学のうち、芳香族化合物、アルコール、エーテルの性質、合成法、反応を体系的に学び、これらに基づいた反応機構の理解や推定ができる実力を身につける。
<授業計画等の概要>
有機化学Ⅱに引き続き、本有機化学Ⅲにおいては、官能基を有する有機化合物を官能基ごとに分類する中での芳香族化合物から、アルコールとフェノール、エーテルとエポキシドに関し、有機化合物の構造、性質、合成法、反応について解説する。有機化合物の様々な性質、反応性を合理的に理解するために、化合物の電子構造と性質・反応性を関連させて講義し、有機化学の全体像をより正確に把握できるようにする。
有機化学演習A122半期(前)2<授業形態>
演習
<目標>
有機化学Ⅱで学修したアルケン、アルキン、ハロゲン化アルキルに関する基礎事項と、反応に関し、演習を通じて確実に身につける。
<授業計画等の概要>
有機化学Ⅱの授業に対応した演習授業通して、各自の理解の確認と定着、授業の補完、応用力の養成を目的とする。官能基を有する有機化合物の合成法やそれを用いた有機合成における最適反応経路の構築を例に、いくつかの有機化学の知識を組み合わせによる実践的な訓練を行う。演習および解説で毎週の授業を進め、3回あるいは4回の演習後に試験を行う。
有機化学演習B122半期(後)2<授業形態>
演習
<目標>
有機化学Ⅲで学修した芳香族化合物、アルコール、エーテルの性質、合成法、反応に関する基礎事項と、反応に関し、演習を通じて確実に身につける。
<授業計画等の概要>
有機化学Ⅲの授業に対応した演習授業通して、各自の理解の確認と定着、授業の補完、応用力の養成を目的とする。官能基を有する有機化合物の合成法やそれを用いた有機合成における最適反応経路の構築を例に、いくつかの有機化学の知識を組み合わせによる実践的な訓練を行う。演習および解説で毎週の授業を進め、3回あるいは4回の演習後に試験を行う。
有機化学実験112半期(後)2<授業形態>
実習
<目標>
実験を通して基礎的な有機化学の知識を身につけると同時に、基本的な実験技術や操作を習得する。また実験結果のまとめと報告が的確にでき、実験で取り上げた反応の機構を説明できるようにする。
<授業計画等の概要>
本実験では、有機化学Ⅰ、ⅡおよびⅢの講義で学修する、基礎的な反応を実験テーマとして取り入れ、実験を通して有機化学の理解を深めるように計画している。種々の基本的有機化学実験に用いられる装置、薬品の安全な使用方法についても理解し、実際の使い方について指導し、自ら実験することにより、有機合成反応(ものづくり)の目的に応じた装置の組み方、試薬の性質、化学反応の観察、後処理、化合物の単離・精製および機器分析による構造確認の一連の操作により成立し、基礎的有機化学実験の技術を修得する。
応用有機化学実験113半期(前)2<授業形態>
実習
<目標>
1、2年生で修得した基礎実験を基により専門性の高い実験を行ない、卒業研究に必要な実践的な実験技術、測定機器類の取り扱い、および測定結果の解析法を修得する。
<授業計画等の概要>
本実験では、有機化学実験で習得した有機化学実験の基本操作を確認しながら、有機化学、高分子化学分野の専門的な内容の実験テーマを設定する。それにより、各分野の重要な理論や反応についての理解を深めるとともに、それぞれのステップで、基本を踏まえたより高いレベルの実験操作および解析手法を繰り返し実践し体得することで、卒業研究活動の基礎を作る。
有機合成化学1234半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
(1)カルボニル化合物の求核付加反応、α-位の反応などを電子の動きを示す矢印を用いて、反応機構を合理的に書くことができるようになる。
(2)目標化合物の合成方法を複数の経路で考えることができ、それぞれの経路の優位な点、不利な点を考えることができるようになる。
<授業計画等の概要>
原子の種類と配列の違いにより多種、多様の性質を示す複雑な分子ができ上がっている。目的とする分子を簡単な分子から炭素?炭素結合の形成、官能基変換を経て創り上げていく、これが有機合成である。カルボニル化合物は、多種多様の反応をするので有機合成の中心化合物である。このカルボニル化合物の物性、反応を中心に基本的内容について講義する。宿題では実践的な応用力を養う。
高分子物性学123半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
高分子構造が材料の熱的、力学的、電気的などの物性にどのように関連しているのかを習得できるようになることを目標としている。
<授業計画等の概要>
高分子物性がその分子構造をもとに分子間の相互作用により高次の構造を取ることで発現することを把握してもらう。具体的にどのような構造がどのような物性発現につながるのかを習得してもらうために、身近なプラスチックや樹脂を例に取り上げて考えていく。また、高分子の物性を評価するための測定法も紹介していく。古典的な測定法から最新の測定法を歴史的な発展を追いながら理解することで、進展の速い技術の理解を追随できるように配慮する。
高分子合成学123半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
身近な汎用高分子から機能性高分子の合成法を理解し、身につける。
<授業計画等の概要>
高分子化合物は我々の生活を支える日用品・汎用製品から、電気・電子材料、航空宇宙材料といった先端科学技術を支える高機能・高性能材料までの幅広く利用されている。本講義では、高分子合成分野の学力の涵養と基本知識を習得させることを目標とし、高分子の特徴を理解したうえで、有機化学の基礎知識を活用することで高分子の合成法である逐次重合、連鎖重合、開環重合について解説する。
高分子材料工学1234半期(後)2<授業形態>
演習
<目標>
我々の身の回りに溢れている汎用高分子材料から先端科学技術を支える機能性高分子材料など、高分子材料に関し幅広く習得する。
<授業計画等の概要>
高分子材料の特性がその高分子の構造を起源としていることを把握してもらう。具体的にどのような構造がどのような特徴につながるのかを習得してもらうために、次のような計画を立てている。全体を通じて3つの高分子材料について考えていく。その3つの材料に関する課題毎に班編制が変わります。班に与えられた課題解決にそれぞれの人が貢献できるように活躍してもらうことを期待しています。主担当教員の他に大学院生が各班のディスカッションにアドバイスしていきます。各課題の最終回はそれぞれの班の代表が内容を発表します。
有機天然物化学123半期(後)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
生物に由来する有機天然化合物やその誘導体は、医薬品、化粧品、化学品、食品等様々な産業で利用されている。これら化合物の構造、作用と作用機構、生合成と産業利用についてその基礎を理解する。
<授業計画等の概要>
目標を達成するために必要な有機化学、生物化学、分子生物学、生体触媒工学で学んだ内容、特に有機化学と生物化学で学んだ内容について概説する。その後、糖類、ビタミン、天然高分子化合物、微生物や植物由来2次代謝産物など、産業でよく利用されている有機天然物の種類と構造並びにその代表的な作用・機能と産業利用について解説する。さらに、それらのうち代表的なもの、特に医薬品等での利用で重要な2次代謝産物について、その生合成の仕組みについて解説する。
適宜、演習を組み入れ、理解を促進すると共に知識の定着を図る。
錯体化学1234半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
身の回りに多くの金属錯体が存在し役立っていることを認識するとともに、どのようなメカニズムで諸挙動が起きているのかを高度な化学結合概念を通して説明できるようになる。
<授業計画等の概要>
金属錯体を扱う錯体化学という学問領域が歴史的に配位化学や錯塩化学から始まり、錯体化学に至っていることを認識できるようになることを皮切りに、有機化合物のs軌道やp軌道と金属元素のd軌道やf軌道の重なりから、金属錯体の様々な特徴がある程度説明できるように順序立てて進められていく。後半では、この金属錯体と高分子が出会った物質系で、自然や生体系が絶妙にコントロールされていることに気付き、より広範な目で金属錯体を洞察できるように進められていく。
無機化学Ⅱ122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
無機化学分野における発展的事項について理解する
<授業計画等の概要>
数多く存在する無機化合物の中でもdブロックの遷移金属から構成された物質は多種多様な物性を示す。本講義では、dブロックの遷移金属イオン錯体や酸化物などを実例として、遷移金属のd電子に由来する性質を説明できる結晶場・配位子場理論を学ぶ。さらに、各種dブロック遷移金属化合物の各論についても学ぶ。このような知識を踏まえ、最近の固体化学、生物無機化学の話題についても解説し、無機化学の応用的知識を身につける。
分析化学122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
物質の組成や物性、存在状態を明らかにする分析化学分野のうち、基礎となる定量的化学分析を中心に取り扱うことで、原理的な化学反応を学習し、実際の分析へ適用例について深く理解することを目標とする。
<授業計画等の概要>
基本となる分析データの取り扱いや分析化学における化学平衡の取り扱い方について学ぶ。酸塩基反応を利用した酸塩基滴定、錯形成反応を利用したキレート滴定、沈殿反応を利用した重量分析・沈殿滴定、酸化還元反応を利用した酸化還元滴定、分配反応を利用した溶媒抽出・イオン交換・pHガラス電極等について、講述する。
無機・分析化学実験112半期(前)2<授業形態>
実験
<目標>
無機化学、分析化学に関する基本的な知識・方法および付随する技術・知識を習得することを目標とする。講義で修得した無機化学および分析化学の理論を具現化することができる。
<授業計画等の概要>
無機化学および分析化学に関連する実験を実施する。具体的には、銅の電解重量分析、モリブデンブルー法によるリン酸イオンの吸光高度定量、分光光度法によるメチルオレンジのpKaの決定、低融点合金の調製とキレート滴定による組成分析、伝導率滴定による中和点の測定等を行う。
応用無機・分析化学実験113半期(後)2<授業形態>
実験
<目標>
無機化学、分析化学に関する専門的な知識および付随する技術を習得することを目標とする。講義で修得した無機化学や分析化学に関する理論を具現化することができる。
<授業計画等の概要>
無機化学および分析化学に関連する実験を実施する。具体的には、蛍光消光反応を利用した空気中の酸素の定量、無機錯体の合成と物性、フェライト磁性体の合成、ゼオライトによるアンモニウムイオンの除去等を行う。
無機材料工学1234半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
各種無機材料の応用・発展的事項について理解する
<授業計画等の概要>
多くの無機材料は日常生活において必要不可欠である。本講義ではこのような無機材料の機能発現などの特徴について、電子状態、結晶構造、熱力学的な視点からの解説、また、材料の各種分析手法についても説明する。また、実験室スケールでの無機材料合成手法に加え、一部の無機材料については工業的な生産プロセスなどについても解説する。このような知識を踏まえ、工学部の応用化学分野で必要となる無機材料化学の考え方を理解する。
化学工学Ⅰ122半期(前)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
実験室規模で見いだされた知見を工業的規模で実現するために必要な基礎的知識を習得する
<授業計画等の概要>
化学プロセスを扱う工業において重要な基礎的事項と、物質の流れ、熱の移動、物質移動に関する基礎的事項について理解する。化学工学という学問体系について紹介し、単位、次元と次元解析、さらに物質収支とエネルギー収支について化学反応をともなわない物理プロセスと、化学反応をともなう化学プロセスについてフローチャートを描けるようにする。また、流体と流動の基本的な性質について理解する。これらの知識を講義内の演習を通して深める。
化学工学Ⅱ122半期(後)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
実験室規模で見いだされた知見を工業的規模で実現するために重要な知識を習得する
<授業計画等の概要>
化学工学Ⅰに引き続き、化学プロセスを扱う工業において重要な基礎的事項と、熱の移動、物質の分離に関する基礎的事項について理解する。熱の移動の主である伝導、対流、放射の基本的な性質について理解する。また、化学産業だけでなく食品、医薬品など多くの分野で用いられている物質の分離・濃縮・精製工程への理解を深めるために、代表的な分離法である蒸留およびガス吸収について理解する。これらの知識を講義内の演習を通して深める。
化学工学演習122半期(前)2<授業形態>
演習
<目標>
化学プロセスを設計し解析するうえで基本的な方法であるプロセス全体の物質収支、熱収支を習得する
<授業計画等の概要>
化学プロセスの全体を把握するための手法の一つである化学プロセス計算、化学工学量論を理解し、化学工学Ⅰの講義では取り扱うことができない、計算に要する労力が多い演習を行う。化学プロセスを定量的に把握し理解するために必要な物質の基本的性質、及び収支計算について取り扱い、とくに、物理量の取り扱い、実在気体のPVT、蒸気の取り扱い、化学プロセスの物質収支、エンタルピー収支、およびギブスエネルギーと化学平衡に関する演習を行う。
化学工学実験112半期(後)2<授業形態>
実験
<目標>
化学工学Ⅰ、Ⅱで学ぶ基礎的な原理の中で必要なものを観察、解析を通して体験し習得する
<授業計画等の概要>
生物化学工学を含む化学工学全般の基礎的な原理を、実験装置の運転、現象の観察を通して習得する。そのためにあらかじめ予習し実験計画を立案し、実験後にはレポートを通じて測定値の解析を行う。化学工学実験においては、単蒸留の実験を通して気液の物質移動の機構である二重境膜説について理解する。また、円管内流動の実験を通して化学プラントにおける流体輸送の重要性を理解する。さらに、簡便な数値計算を理解してもらうために、蒸留塔のMcCabe-Thiele法のExcelを用いた解析などを行う。
生物化学122半期(前)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
生体触媒や生物機能を応用するバイオテクノロジーを学ぶ上での基盤となる生物化学全般の基礎知識や考え方を身に付けることを目標とする。
<授業計画等の概要>
本講義では構成を三部に分け、第一部では、生体の構成要素、すなわち生物の機能を支えている分子や物質について、構造と性質に関する基本事項を解説する。第二部では、生体反応の中心的な役割を果たすタンパク質がその設計図である遺伝情報から合成されるしくみ、および、遺伝情報が細胞の世代を超えて遺伝するしくみを解説する。第三部では、生体触媒である酵素による反応と代謝について扱い、生物がエネルギーを獲得するしくみを解説する。
分子生物学122半期(後)1<授業形態>
講義および演習
<目標>
化学工学における重要な一領域である生体触媒工学や生物化学工学を学ぶ上で基盤となる生体の機能分子(核酸、タンパク質等)の構造とそれらの生合成の仕組み並びにそれらが機能を発揮する仕組みについて理解する。
<授業計画等の概要>
目標を達成するために必要な化学並びに生物化学で学習した内容を概説する。その後、核酸、タンパク質、脂質等の生体の機能分子の構造と機能、それらが遺伝情報に基づいて生合成される仕組みについて生物化学で学習した内容を基に解説する。次に、それらが機能を発揮する仕組みについて分子レベルで解説する。さらに、多数の機能分子が協調することで営まれる代謝について、糖の代謝やアミノ酸の生合成を例に、協調の仕組みと共に解説する。
適宜、演習を組み入れ、理解を促進すると共に知識の定着を図る。
応用化学工学実験113半期(前)2<授業形態>
実験
<目標>
化学工学Ⅰ、Ⅱで学ぶ基礎原理を観察、解析を通して体験し習得する
<授業計画等の概要>
生物化学工学を含む化学工学全般の原理を、実験装置の運転、現象の観察を通して習得する。そのためにあらかじめ予習し実験計画を立案し、実験後にはレポートを通じて測定値の解析を行う。応用化学工学実験においては、沈降分離の実験を通して機械的操作による固液分離について理解する。また、撹拌・混合の実験を通して化学プラントにおいて重要な流体を強制的にかき混ぜる操作を通じて無次元数を用いた解析の重要性を理解する。さらに、簡便な数値計算を理解してもらうために、ガス吸収の二重境膜説のExcelを用いた解析などを行う。
反応工学123半期(前)2<授業形態>
講義
<目標>
反応現象における物質・熱移動の変化を習得する。
<授業計画等の概要>
化学反応や生物反応を工業的に利用するために必要となる、反応器内でのこれらの反応現象における物質・熱移動の変化を理解する。均一反応系での単一反応の反応速度論だけでなく、複合反応や中間生成物を有する反応、気固反応などの異なる相の反応速度論についても理解する。また、反応器を設計するためには、反応器の前後での物質収支をたてることが重要であるため、回分反応器、連続槽型反応器、および管型反応器における物質収支について理解する。
生体触媒工学123半期(前)3<授業形態>
講義および演習
<目標>
生体触媒としてはたらく酵素タンパク質の分子の階層性構造とそれを支える相互作用を理解すること、酵素の触媒としての性質や反応の特性を理解すること、酵素分子の改良や改変に関する知識を身につけ応用例を学ぶことを目標とする。
<授業計画等の概要>
酵素は、優れた触媒能や基質特異性を有しており、有用物質・素材の生産や変換など工業的利用価値が高い物質である。本講義では構成を二部にわけ、前半では、酵素のはたらきによる分類、酵素機能の基盤となるタンパク質分子の構造、生物反応を応用する場合の基礎となる酵素の反応速度論について解説するとともに、理解を深めるために演習を行う。後半では、生物の代謝機能を利用した酵素の生産、生産した酵素の精製、酵素分子の改良や改変技術について解説する。医療・食品工業・化学工業での応用例や、分析・計測での利用例についても解説する。
生物化学工学123半期(後)3<授業形態>
講義および演習
<目標>
化学工学における重要な領域のひとつである生物化学工学の基盤である微生物反応や生体触媒反応の特徴、反応プロセスの設計に必要な培養等に関する知識と遺伝子工学の知識について実際の産業利用例と共に学び、それらを習得する。
<授業計画等の概要>
目標を達成するために必要な化学工学、生物化学、分子生物学、生体触媒工学で学んだ内容について概説する。その後、生体触媒反応や微生物反応の特徴、反応プロセスの設計に必要な反応速度・培養速度に関する理論とそれらに影響を与える因子、反応・培養の方法について解説する。また、現在では反応プロセスの設計上重要な技術となっている遺伝子工学についても、その活用例と共に解説する。さらに、実際の産業での事例を取り上げ、原料の調達から副生成物の活用などまでの全体像を紹介する。
適宜、演習を組み入れ、理解を促進すると共に知識の定着を図る。
微分方程式Ⅰ122半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
工学現象に現れる基本的な常微分方程式の概念を理解し、これに関連した多くの問題を解くことができる。
<授業計画等の概要>
微分方程式論は数学の重要な一分野をなすばかりでなく、物理学、工学などの諸方面にも広く応用されており、その習得は理工系の学生にとって不可欠である。この講義では1階微分方程式(変数分離形、同次形等)、1階線形微分方程式、高階線形微分方程式の解法について解説する。
数値解析学122半期(後)3<授業形態>
講義
<目標>
数値的解法の概略を理解すること、および、誤差についての認識を深めること。
<授業計画等の概要>
実用上の数学的問題においては、計算機を用いて数値的な近似解を求めることが多い。初めに、有限桁の浮動小数点表示と、それに伴う丸め誤差、及び、加減乗除や関数計算による誤差の伝播・拡大を解説する。各論としては、連立一次方程式や非線形方程式の数値的解法、最小二乗法や補間の方法、数値積分や微分方程式の数値的解法を解説する。
地球環境科学122半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
身近なあるいは地球規模の環境問題に触れたときに、その背景となる諸現象を捉えられ、基礎となる科学的判断が出来るような知識と能力を身につける。
<授業計画等の概要>
環境問題を考える基礎となる地球表面付近で起こっている様々な自然(大気・水文・地形)現象をエネルギー・物質・水の循環という観点から、基礎的なプロセス、その見方・とらえ方について具体的な環境問題と関連して解説する。
物性物理学122半期(後)3<授業形態>
講義
<目標>
材料の性質を微視的に見る立場から考察し、材料の基礎的な概念である結晶構造、熱物性、電子物性を理解する。
<授業計画等の概要>
物性物理学は微視的な立場に立って物質の巨視的な性質を解明する学問分野である。現代産業は各種素材を高度に組み合わせて構成されており、材料の性質を理解することは技術者として極めて重要である。本講義では、主として固体の性質の基礎概念について講義し、材料の性質の解明に必要な知識を養う。
固体物性123半期(前)3<授業形態>
講義
<目標>
固体結晶材料の合成法と評価法、及び工業的に有用な各種固体材料の物性を理解する。
<授業計画等の概要>
現代工業繁栄の基礎であるシリコンに代表される各種固体材料について、合成法や評価法を微視的な立場から解説する。また、磁性体、超伝導体等、工業的に有用な各種固体材料の物性について講義する。
地学122半期(後)1<授業形態>
講義
<目標>
(1)地球惑星科学・天文学に特有の、時間スケールと空間スケールを理解する。
(2)地球という星について理解を深め、自然環境や自然災害と、人類活動との関わりについて意識を向けることができるようになる。
(3)中学校や高等学校などで“地学”の教員として必要とされる、最低限の知識の取得を目指す。
<授業計画等の概要>
地学とは、我々の住む地球という星や周辺の天体で営まれている大スケールの自然現象について理解する学問である。地学について最低限の知識を取得すると共に、自然環境・自然災害と人類活動の関わりについても意識を向けるようにさせる。
総合物理学実験112半期(後)1<授業形態>
実験・実習
<目標>
実験を通じて様々な自然現象の法則性を確認すると供に、準備を含めた実験実施の方法に習熟する。
<授業計画等の概要>
物理学においては、理論および実験が互いに補ってその体系が築かれてきた。本実験では、力学、電磁気、熱、振動・波動などの古典物理学の各分野の基礎的な実験を行い、その体系を実験を通じて理解する。また、簡単な実験器具の作成等、準備段階を体験することにより、学生自身が将来実験の指導者となるための素養が身につくよう配慮する。
生物学実験112半期(後)1<授業形態>
実験・実習
<目標>
中等教育及び高等教育における理科の教員として相応しい生物学に関する知識と技術並びに素養を身につける。
<授業計画等の概要>
目標を達成するために、分子、細胞、個体、個体どうし、個体と環境との相互作用など、様々なレベルでの実験・観察・演習を実施する。
項目としては、遺伝子とタンパク質の働きに関する実験・演習、細胞の観察、細胞の環境変化への応答とその仕組みに関する実験・演習、生態系の観察・演習、遺伝子の配列情報やタンパク質のアミノ酸配列情報の解析などの生物情報科学・工学についての演習とそれらに基づいた生物進化に関する演習、さらに、近年身近な存在でもあるバイオテクノロジーについての実験・演習を実施する。
総合物理学122半期(前)1<授業形態>
講義
<目標>
物理学に関する該博な基礎知識および思考方法を学び、古典物理学の体系を理解する。
<授業計画等の概要>
物理学では、様々な自然現象を統一的に理解しようとする思考法を身につけることが最も重要である。総合物理学では、基礎力学を土台にした抽象的で高度な力学、電磁気学、熱力学等の概要及びそれぞれを適切に表現するための数学的な手法に習熟し、古典物理学を体系的に学習する。

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