開講年度
開講学部等
2025
工学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期
月5~6
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1061320110
化学工学I[Chemical Engineering I]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
吉本 誠[YOSHIMOTO Makoto]
ー
担当教員[ローマ字表記]
吉本 誠 [YOSHIMOTO Makoto]
特定科目区分
対象学生
対象年次
2~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは,メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が,総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は,卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
実験室で開発された物質や材料を大規模かつ経済的に製造するためには、原料の供給や混合、反応、分離などさまざまな操作が必要となる。このために必要となる装置や一連の装置全体(化学プロセス)を合理的に選定・設計・操作するためには、物質の物理的・化学的変化とエネルギーの移動を理解する必要がある。化学プロセスを物理・数学の手法を使って解析する学問が化学工学である。化学工学1では化学工学の基礎について学習する。
授業の到達目標
物質・熱収支の概念を理解する。
反応速度と反応操作の基礎を理解する。
簡単なプロセスについての物質・熱収支式をつくることができる。
反応装置の簡単な設計ができる。
身の回りの装置や現象が化学工学の概念にに基づいて理解できる。
毎回の講義内容に基づいて,化学コンビナートに化学工学がどのように貢献しているか積極的に考える。
計算や図を駆使して,化学工学で扱う諸現象を定量的に理解する。
授業計画
【全体】
計算や式の導出を自分で行うように工夫する。ほぼ毎回、授業中あるいは授業時間外に演習を実施する。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
概要
化学工学の定義、その発展と歴史、化学工学の役割
シラバスを読む。テキスト第1章を読んで不明な点を整理する。学修時間の目安:4時間以上
第2回
物質収支1
SI単位の説明および物質収支の定義を学習し簡単なプロセスの物質収支を取る。
テキスト第2章の単位に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第3回
物質収支2
簡単な物理プロセスの物質収支について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第2章の物質収支に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第4回
物質収支3
化学反応を伴うプロセスの物質収支について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第2章の物質収支に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第5回
エネルギー収支
化学プロセスのエネルギー収支について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第2章のエネルギー収支に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第6回
反応速度1
化学反応速度の定義,導出,濃度・温度依存性について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章のうち,化学反応の基礎事項に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第7回
反応速度2
1次反応の特徴について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章のうち,反応速度に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第8回
試験と演習
ここまでの学習内容について演習で理解の程度を確認する。
第7週までに行った内容や演習問題を復習する。学修時間の目安:4時間以上
第9回
反応操作の基礎
反応プロセスの重要性と反応器の種類・特徴について学習する。
テキスト第3章の反応操作の基礎に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第10回
理想流れ
理想流れの特徴について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章の反応操作の基礎に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第11回
回分式反応器
回分式反応器の特徴と設計について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章の回分式反応操作と反応器の物質収支に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第12回
流通式槽型反応器
流通式槽型反応器の特徴と設計について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章の流通式反応操作の基礎に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第13回
流通式管型反応器
流通式管型反応器の特徴と設計について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章の流通式反応操作に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第14回
各反応器の性能の比較
各反応操作をさまざまな観点から比較して,最適な反応器を選定・設計する方法について学習する。
前回の復習を行うとともにテキスト第3章の流通式反応器の設計に関する箇所を読む。学修時間の目安:4時間以上
第15回
演習
ここまでの学習内容について演習で理解の程度を確認する。
後半の講義内容や演習について復習する。学修時間の目安:4時間以上
第16回
試験と演習
反応操作等に関する試験を行う。
これまでの内容を十分に復習する。学修時間の目安:4時間以上
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
演習試験結果,授業内・宿題レポート等を考慮して、総合的に評価する。
定期試験80%,小テスト・授業内レポート15%,宿題レポート5%
教科書にかかわる情報
教科書
書名
ベーシック化学工学
ISBN
4759810676
著者名
橋本健治
出版社
化学同人
出版年
2006
備考
参考書にかかわる情報
参考書
書名
標準化学工学
ISBN
4759810730
著者名
福田秀樹ほか
出版社
化学同人
出版年
2006
参考書
書名
ポケコン・パソコンで学ぶ化学工学
ISBN
4797225068
著者名
佐野雄二ほか
出版社
信山社
出版年
1992
備考
化学工学に関する教科書・参考書は図書館に多数あります。
メッセージ
基礎的な物理や数学を必要とする講義です。
キーワード
化学工学 プロセス 単位 次元 収支 反応速度 反応装置
持続可能な開発目標(SDGs)
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
(持続可能な生産と消費)持続可能な生産消費形態を確保する。
関連科目
化学工学II、生物化学工学
履修条件
連絡先
yosimoto@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
9:30-17:00 (Mon.-Fri.)
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