開講年度
開講学部等
2025
大学院創成科学研究科(博士後期)
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
後期
未定
講義
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
4242010180
電子物理化学特論
日本語
2
担当教員(責任)[ローマ字表記]
メディア授業
本多 謙介[HONDA Kensuke]
ー
担当教員[ローマ字表記]
本多 謙介 [HONDA Kensuke], 谷 誠治 [TANI Seiji]
特定科目区分
対象学生
対象年次
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
携帯電話やノートパソコンなどにみられる,エネルギーストレージデバイスの進歩は,ひとびとの生活様式のドラスティックな変化につながる革新的なものである.エネルギー変換機構に関する基礎理論は,電気化学の中核をなすものであり,それをベースとして,現在も研究開発が行われている.本講義では,エネルギー変換機構に関する基礎理論を解説し,新たなエネルギー変換機構構築にむけた,固体界面の制御法について解説を行う.また、電子または核磁気共鳴を利用した物質構造解析手法について解説する.
DP概要:化学科では、化学一般に関する基礎の学習および物理化学、有機化学、無機化学、
分析化学のうち何かの発展的な学修を通じて学士力を身につけることを目標とします。
授業の到達目標
本講では、化学の基幹4分野である物理化学、有機化学、無機化学、分析化学を体系的に理解することを目標とします。また、数量的スキル:自然現象を定量的に捉え、数理モデル化や定量的解析を行い、解析結果の可視化、説明を行える数量的スキルを身に着けることを目標とします。さらに、論理的思考力:自然現象が生じる理由についての仮設提起を行い、その妥当性を理由とともに説明することができるようになることを目指します。問題解決力:自然科学の課題に対し、その課題を解決するための問題点を発見し、必要な情報を自ら収集・分析・整理することで、問題解決をおこなうことができるようになることを目指す。エネルギー変換機構に関する基礎理論を習得し,エネルギー変換機構の概念をよく理解していただきたい.磁気共鳴分光学の基礎的な理論を理解し、測定した磁気共鳴スペクトルを正しく解析できる.
知識・理解の観点 化学の基幹4分野である物理化学、有機化学、無機化学、分析化学を体系的に理解することを目標とします。エネルギー変換化学の取り扱う現象を,物理化学的手法で、正しく理解することができるようになること.物質中の電子や核の量子論的な振る舞い理解をし,その挙動を説明できる.
思考・判断の観点 自然現象を定量的に捉え、数理モデル化や定量的解析を行い、解析結果の可視化、説明を行える数量的スキルを身に着けることを目標とします。さらに、論理的思考力:自然現象が生じる理由についての仮設提起を行い、その妥当性を理由とともに説明することができるようになることを目指します。自然科学の課題に対し、その課題を解決するための問題点を発見し、必要な情報を自ら収集・分析・整理することで、問題解決をおこなうことができるようになることを目指す。
関心・意欲の観点 化学の基幹4分野である物理化学、有機化学、無機化学、分析化学を体系的に理解しようとする態度を身に付けます。
態度の観点 自然科学、とくに化学の学修を通し、広く社会で活躍するために、自己を管理しチームワークで仕事を進める能力を身に付けます。
技能・表現の観点 電気化学および材料化学に関する用語を用いて,表現できるようになること.磁気共鳴スペクトルを測定し,研究に活用できるようになること.
授業計画
【全体】
(1)電気化学反応機構の基礎概念
(2)反応素過程の分類と解析手法
(3)固体材料のエネルギーストレージデバイスへの応用
(4)磁気共鳴分光学による化学物質の構造決定法
に関する事項を各章2〜5回にわけて進める.
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
電気化学の概要
電気化学の歴史的背景
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第2回
平衡電気化学論
熱力学観点からの電気化学理論
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
第3回
電荷移動速度論(1)
反応速度論からの電気化学理論
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第4回
電荷移動速度論(2)
反応速度の追跡法1
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第5回
電荷移動速度論(3)
反応速度の追跡法2
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第6回
電気化学の産業応用(1)
電池産業
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第7回
電気化学の産業応用(2)
電解産業
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第8回
電気化学の産業応用(3)
半導体産業
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第9回
物質の磁性
物質の磁性の種類と磁性を決定する要因
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第10回
磁気共鳴の原理(1)
核スピンや電子スピンに由来する磁気モーメントと磁場との相互作用
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第11回
磁気共鳴の原理(2)
核スピンや電子スピンのエネルギー準位の特性
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第12回
電子スピン共鳴法(1)
電子スピン共鳴装置の構成と各構成ユニットの機能
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第13回
電子スピン共鳴法(2)
電子スピン共鳴スペクトルの解析方法
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第14回
核磁気共鳴法(1)
一次元NMRの原理
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第15回
核磁気共鳴法(2)
二次元NMRの種類とその特徴
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2時間以上)
第16回
核磁気共鳴法(3)
他核NMRの種類とその特徴
・配付資料を読んで予習(学修時間の目安:2時間)をすること。
・配付資料をよく読んで復習すること。(学修時間の目安:2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
講義後課題レポートにより評価します。
講義後課題レポート 100%
教科書にかかわる情報
備考
資料を配布する。
参考書にかかわる情報
備考
参考資料:講義に関連したプリントを配布する.
メッセージ
講義内容を理解するために、物理化学の基本原理の予習に努めてください。
キーワード
電気化学,エネルギー変換,電池,固体材料,磁気共鳴
持続可能な開発目標(SDGs)
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(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。
関連科目
履修条件
連絡先
本多謙介/E-mail;khonda@yamaguchi-u.ac.jp/研究室総合研究棟 601-1 号室
谷誠治/E-mail;stani at yamaguchi-u.ac.jp(' at 'に'@'を入れて下さい)/研究室;理学部1号館4階433号室
オフィスアワー
本多 総合研究棟601ー1 水曜日 17:00以降
谷 随時(事前にメールで連絡してください)
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