開講年度
開講学部等
2025
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
月1~2
講義
2.0
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
3241020310
応用分析化学特論[Applied Analytical Chemistry]
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
藤原 勇[FUJIWARA Isamu]
ー
担当教員[ローマ字表記]
藤原 勇 [FUJIWARA Isamu]
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
化学反応に伴う情報の発現をとらえることが分析化学の基本である。物質と物質の相互作用に伴う分子認識によって発生する信号を応用した最近の分析方法について説明する。また、パソコンを使って、種々の条件下における化学種を計算し、物質の存在状態の理解を深める。さらに、高性能分離・分析法について理解する。分析化学の専門的知識、論理的思考力を身につける。
授業の到達目標
分析化学の基礎的なとらえ方、理解を深め(DP1-1)習得する。
知識・理解の観点 分析化学の基本である化学反応に伴う情報の発現の基本を身に付ける(DP2)。種々の条件下における化学種を計算し、物質の存在状態の理解をする(DP1-1)
思考・判断の観点 基礎的な化学の上に分析化学があることを理解する(DP1-2)
関心・意欲の観点 物質の分析方法について、様々な方法があることを理解する(DP1-1)
態度の観点 積極的に、分析化学の基礎に有る物を探し、主体的に解決できる能力を身につける(DP3)。
技能・表現の観点 分析化学の考え方が説明でき主体的に議論ができること(DP1-2)
その他の観点 基礎的な物理化学、無機化学、有機化学が理解出来る(DP2)
授業計画
【全体】
化学反応に伴う情報の発現と分析化学について考える。
物質と物質の相互作用に伴う分子認識によって発生する信号から分析手法への導入について学習する。種々の条件下における化学種を計算し、物質の存在状態の理解を深める。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
ガイダンス&分析化学とは
分析化学とはどういう物を取り扱うのか。どういった視点で物質からの情報を手に入れるか理解する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間以上)
第2回
イオン選択性電極
イオン選択性電極の原理と応用 どんな物質の濃度を測るのに手来ているか
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第3回
環境に応じて機能を発揮する分子と分析化学
環境即ち条件に応じて選択性が変化することを利用して物質を選択できる方法を学び分析に応用する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第4回
DNAの分析
生命の設計図であるDNAを利用した分析法について説明する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第5回
イメージングの原理と応用
化学物質の濃度分布がイメージングとして医療に応用されている。主に通常では見えない物を見えるプローブを用いてイメージングを行う原理について理解し分析化学との関係を理解する。
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第6回
高分子ゲルの分析化学への応用
ソフトマターである高分子ゲルは通常の物質にはない性質から分析化学への応用が可能で有る。これらの応用について理解する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第7回
メタロミクス
物質中の金属を測定することで、金属と金属種、多元素の相互作用、金属の輸送と機能の関係等を解明し、生体内の金属イオンや金属酵素の支援機構を解析する学問体系を理解する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
第8回
pythonの動かし方
Anacondaのソフトまたはgoogle colab を用いたpythonの基本的な使い方を習得する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。 pythonが動く環境を各自準備する
第9回
化学種の存在状態の解析:pH依存性
pythonを使って、pHを変化させてイオンの存在割合について計算で求め理解する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第10回
錯体生成と化学種
pythonを使って、初期の金属濃度を設定し、配位子の濃度を変化させて錯体の存在割合について計算で求め理解する
基礎化学の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第11回
沈殿生成の解析
pythonを使って、初期の金属濃度を設定し、配位子の濃度を変化させて沈殿の生成条件について計算で求め理解する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第12回
化学物質の反応速度の解析
pythonを使って、化学物質の濃度についての微分方程式を解き、化学反応速度の解析を行う
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第13回
吸光度の分析
pythonを使って、多成分の化学種が含まれるUVスペクトルを用いて、スペクトル分析して、成分の分割を行い、化学種の推定を行う
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第14回
化学物質のデーターベースを取り扱う
pythonのライブラリーであるRdkitを用いて化学物質のデーターベースを取り扱う。コンピューター上での化学物質化合物の分類を学ぶ
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
第15回
滴定曲線
滴定曲線とpH 相関マトリクスにより、各地点の濃度の値を比較する
基礎化学の復習と授業内容の復習(2時間程度)
パソコンを持参する。
※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: 20% D: --%
成績評価法
各週のレポート40%、期末レポート 60%、
教科書にかかわる情報
備考
プリントを配布する。ノートパソコンを使用しますので準備してください。パイソンが動く環境を準備して下さい
参考書にかかわる情報
参考書
書名
分析化学反応の基礎 改訂版 演習と実験
ISBN
4563045357
著者名
日本分析化学会北海道支部・東北支部共編
出版社
培風館
出版年
1994
備考
メッセージ
化学の基礎を確認しておいてください
キーワード
機能性分子、環境分析、機器分析、生体物質
持続可能な開発目標(SDGs)
関連科目
分析化学
履修条件
基礎化学(学部で学習した基礎化学)を理解しておいて下さい。
連絡先
教育支援センター
藤原 勇
Tel 083-933-5137
メール:fuji@yamaguchi-u.ac.jp
共通教育(共用A棟:102号室)
オフィスアワー
特に時間を設けませんので連絡して質問等にきてください
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