開講年度
開講学部等
2026
大学院創成科学研究科(博士前期)
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
火3~4
講義
5.0
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
3241020150
機能表面化学特論[Topics in Functional Surface/Interface Chemistry]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
安達 健太[ADACHI Kenta]
ー
担当教員[ローマ字表記]
安達 健太 [ADACHI Kenta]
特定科目区分
対象学生
対象年次
1~2
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
表面・界面化学の専門的知識を身につけ、新たな知識獲得のための学習を継続していける能力を身につけるべく、本講義を実施する。【地球圏生命物質科学系専攻CP-3】
表面・界面に代表されるナノ領域に起きる現象は、原子間、分子間の相互作用に基づく複雑な協働現象であったり、トンネル効果に代表される量子論的な現象であったりする。
それら現象の基礎について、講義をすると共に、いくつかのトピックス的な事項について、各自に調べてきてもらい、発表演習を行い、その解説と質疑を中心に講義を進める。
表面・界面化学の専門的知識を身につけ、新たな知識獲得のための学習を継続していける能力、及びコミュニケーション能力及びプレゼンテーション能力を身に付けて欲しい。【地球圏生命物質科学系専攻DP-2・DP-3・DP-4】
本講義では、化学工業メーカーの研究開発部門での勤務経験のある本教員が、化学工業における表面化学・界面化学の重要性についても講義する。
※地球圏生命物質科学系専攻のCP(カリキュラム・ポリシー)、及びDP(ディプロマ・ポリシー)は下記URL参照のこと
■地球圏生命物質科学系専攻カリキュラム・ポリシー■
https://www.yamaguchi-u.ac.jp/campus/cp/cp_m_gsti/index.html#ebc
■地球圏生命物質科学系専攻ディプロマ・ポリシー■
https://www.yamaguchi-u.ac.jp/campus/dp/dp_m_gsti/index.html#ebc
授業の到達目標
本講義は、バルク・界面・表面の性質を理解する上で重要な事項を基礎から応用まで包括的に習得することを目的とする。【地球圏生命物質科学系専攻DP1-1・DP1-2・DP3】
(1)界面化学に関する基礎的な理解を得る。
(2)吸着種を含む表面幾何構造を原子レベルで理解できるようにする。
(3)各種表面分析法を理解した上で、表面/界面の幾何および電子構造を原子・分子レベルで把握し、それに基づいた表面/界面の物理化学的特性を理解できるようにする。
知識・理解の観点 表面・界面の化学の基礎について,学部レベル以上の知識を積み重ね,日々おこなっている各院生の研究にも応用可能になることを目標とする。
(1)界面化学の基礎およびその自然科学との関連について説明できる。【地球圏生命物質科学系専攻DP1-1】
(2)コロイド化学の基礎およびその自然科学との関連について説明できる。
(3)電解質水溶液のイオン平衡について説明できる。
(4)電解質水溶液のイオン輸送について説明できる。
(5)高分子化学の基礎およびその自然科学との関連について説明できる。
思考・判断の観点 次の事項を理解し説明できること。【地球圏生命物質科学系専攻DP1-1・DP1-2】
(1)分子間相互作用を理解する。
(2)界面の定義と重要性を説明できる。
(3)身近な現象を分子論的な立場から考察できる。
(4)界面活性剤を中心として、分子の会合と機能を理解できる。
(5)様々な界面分析法について原理・応用を理解する。
関心・意欲の観点 化学とは、物質の構造や反応を原子や分子という目で理解し説明する学問である。
よって、身の回りの現象に興味を持ちそれのメカニズムをこの講義から得た知識で理解し、説明できる関心と意欲を求む。【地球圏生命物質科学系専攻DP3】
態度の観点 単なる暗記ではなく、物事の本質を理解する能力が必要である。
技能・表現の観点 大学院生らしく物事の「理(ことわり)」理解し、第三者に説明できる能力を取得する。
自立的思考および問題解決能力の修得を目標とする。【地球圏生命物質科学系専攻DP3】
その他の観点 単に単位取得のための勉強ではなく、将来に向かってなぜ勉学しているのかを意識してほしい。
授業計画
【全体】
以下の項目から適宜、講義を行ない、聴講者全員が「表面化学に関する最新研究発表」を実施する。
1.コロイドシステム
2.表面・界面現象(気/液・液/液)
3.表面・界面現象(気/固)
4.表面・界面現象(ぬれ性)
5.表面・界面現象(吸着)
6.表面動力学
7.コロイド安定性
8.界面活性剤
9.ポリマー界面
10.分散・アエロゾル・泡
11.エマルション
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
コロイドシステム
界面の役割、表面張力・界面張力、コロイドの分類
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第2回
表面・界面現象(気/液)
界面電気二重層の形成、ギブスの吸着等温式、ラングミュアの吸着等温式
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第3回
表面・界面現象(液/液)
界面間に働く静電斥力とファンデルワールズ引力
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第4回
表面・界面現象(気/固)
結晶の表面欠陥,固体表面への気体の吸着
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第5回
表面・界面現象(ぬれ性)
ぬれの定義、ぬれの制御,ぬれ性の評価
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第6回
表面動力学
蒸気の凝縮過程・分散系の凝集過程・核生成の熱力学的取扱い
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第7回
コロイド安定性
電気泳動,電気浸透、コロイド粒子の安定性
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第8回
界面活性剤
界面活性剤と脂質の洗剤、化粧品、食品、医薬品、塗料等への応用
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第9回
ポリマー界面
脂質の構造と分類、不溶性単分子膜、LB膜、ベシクル
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第10回
分散・アエロゾル・泡
シャボン玉と黒膜、気泡,
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第11回
エマルション
可溶化とマイクロエマルション,乳化とエマルション
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第12回
プレゼンテーション1
最新の表面化学/界面化学の研究①
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第13回
プレゼンテーション2
最新の表面化学/界面化学の研究②
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第14回
プレゼンテーション3
最新の表面化学/界面化学の研究③
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
第15回
プレゼンテーション4
最新の表面化学/界面化学の研究④
指定参考書等を読んで予習(120分程度)・講義内容を復習(120分程度)をすること
※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: 20% C: --% D: 30%
成績評価法
研究論文プレゼンテーション:50%
ディベート的討議演習:20%
理解度確認レポート:30%
※出席は欠格条件とし、4回以上の欠席は欠格とします。
教科書にかかわる情報
備考
参考書にかかわる情報
備考
図書館には他にも多くの関連する参考書があるので、各自で自分にあった本を探し自学することが望ましい。
メッセージ
当然のことであるが、講義中の飲食、私語、携帯電話などの使用は厳禁である。
その他、周りの受講者に迷惑となる行為が認められる場合、厳しく対処するので注意すること。
キーワード
界面、表面、会合、自己集合、ミセル、電気二重層
持続可能な開発目標(SDGs)
(水・衛生)すべての人々の水と衛生の利用可能性と持続可能な管理を確保する。
(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。
(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。
(気候変動)気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる。
関連科目
分析化学Ⅰ・分析化学Ⅱ・物理化学Ⅰ・物理化学Ⅱ・物理化学Ⅲ
履修条件
連絡先
安達健太
電話:083-933-5731(理学部本棟:441号室)
メール:k-adachi@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
毎週月曜日 15:00~17:00
※上記以外の時間でも対応は可能ですが、不在の場合があります。
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