山口大学教務システム - 3262030050-溶液化学特論

開講年度	開講学部等
2019	大学院創成科学研究科（博士前期）
開講学期	曜日時限	授業区分	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント	YFL育成プログラム
後期	月9～10	講義	3.9
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
3262030050	溶液化学特論[Solution Chemistry]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
藤井健太[FUJII Kenta]					ー
担当教員[ローマ字表記]
藤井健太　[FUJII Kenta]
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)

開設科目名（英訳）

Solution Chemistry

概要（共通教育の場合は平易な授業案内）

溶液化学、特に、電解質溶液論の基礎について学習する。
学部で習った物理化学I, IIの内容を復讐・理解した上で、溶液内のイオン反応を熱力学的および反応速度論的の観点で学習し、反応性に及ぼす反応場（溶媒、溶媒和クラスター）の役割を理解する。座学による講義に加え、事前に指定した項目について学習・調査を行い、その結果を説明するゼミ（プレゼン）形式の講義も行う。

一般目標

化学反応（溶液内反応）における溶媒の役割・重要性を認識する。
溶媒の物性・構造がイオンの溶存状態（溶媒和）にどのような影響をもたらし、結果として、イオンの反応性がどのように支配されているのか、分子レベルで理解する。
イオンの溶媒和・反応性と電気化学反応の関係について、熱力学・構造化学に基づいて説明できる。

授業の到達目標

知識・理解の観点	溶液内のイオンの溶媒和・反応性の一般性・特異性を熱力学や構造化学の観点で説明できる。溶媒の物性や構造に基いて、イオン溶媒和の程度や反応性を予測できる。
思考・判断の観点	ゼミ形式（学生による講義、それに対する質疑応答）の講義において、与えられた課題について深く調査・考察し、その結果を適切にまとめプレゼンできる。
関心・意欲の観点	ゼミ形式（学生による講義、それに対する質疑応答）の講義において、溶液化学に立脚した的確な質問や議論を行うことができる。
態度の観点	ゼミ形式（学生による講義、それに対する質疑応答）の講義において、講義に積極的に発言（質問・議論）することができる。
技能・表現の観点	論理的かつ分かりやすい説明を行うことができる。

授業計画

【全体】

溶液中の酸塩基反応やイオンの会合・錯形成および酸化還元反応といった化学における基礎反応、また、溶解や二相間分配の平衡は物質が変化・移動したときのエネルギー差であり、その特性は「分子間相互作用」に帰着する。本講義では、溶液中における溶質－溶媒間相互作用（溶媒和）と溶媒－溶媒間相互作用に関する基盤理論と熱力学・構造化学に立脚した考え方について解説する。また、物質の相互作用を調べる上で必須となる分光学的手法に関する基礎的な事項についても講義する。これら溶液化学を基盤とした最近の研究動向にも触れ、溶液中の分子間相互作用を高度に制御した機能性電解液の開発とその材料特性に関する例を紹介する。

	項目	内容	授業外指示	授業記録	※
	項目	内容	授業外指示	授業記録	A	B	C	D	E	F
第1回	講義の進め方に関するオリエンテーション				-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第2回	溶媒の物性	分子間（溶媒間）相互作用の種類とその特性、溶媒パラメータについて学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第3回	溶媒の構造	分子間（溶媒間）相互作用の種類とその特性、溶媒パラメータについて学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第4回	イオンと溶媒の相互作用（溶媒和エネルギー）	イオン溶媒和について、熱力学的パラメータの側面から学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第5回	イオンと溶媒の相互作用（水和構造）	イオン溶媒和の構造化学的特徴について学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第6回	イオンと溶媒の相互作用（非水溶媒中でのイオン溶媒和）	非水溶媒中におけるイオン溶媒和の熱力学的・構造化学的特徴、水溶液系（水和）との違いについて学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第7回	溶液内反応（イオン会合反応）	イオン会合反応（イオン対生成反応）についてイオン溶媒和と反応熱力学の観点から学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第8回	溶液内反応（錯形成反応）	イオンの錯体生成反応について、イオン溶媒和と反応熱力学の観点から学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第9回	溶液内反応（電極反応）	イオンの電極反応（酸化還元反応）ついて、イオン溶媒和と反応熱力学の観点から学習する。	溶液内反応（溶媒交換反応と反応メカニズム）		-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第10回	溶液内反応（溶媒交換反応と反応メカニズム）	イオンの反応性について、イオン溶媒和と反応速度論の観点から学習する。	測定法と解析法（X線、NMRを用いた溶存錯体の構造解析）		-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第11回	溶液内反応（溶媒交換反応と反応メカニズム）	イオンの反応メカニズムを遷移状態理論の観点で解説する（活性化パラメータ）。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第12回	測定法と解析法（Raman分光, IR分光）	振動分光実験を用いた溶存化学種（イオン溶媒和錯体やイオン-配位子錯体）の構造決定法について学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第13回	測定法と解析法（X線散乱実験）	散乱実験を用いた溶存化学種（イオン溶媒和錯体やイオン-配位子錯体）の構造決定法について学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第14回	測定法と解析法（中性子散乱実験）	散乱実験を用いた溶存化学種（イオン溶媒和錯体やイオン-配位子錯体）の構造決定法について学習する。			-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	【中】（授業時間の15％〜50％）	-----	-----


第15回	演習	これまでの内容を総合し、理解度・関心度を判定する演習を行う。			【多】（授業時間の50％超）	-----	-----	-----	-----	-----

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注　
①A〜F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】
【E：振り返り】、【F：宿題】
②【多】、【中】、【少】は授業時間内におけるALが占める時間の割合を指しています。
【多】：授業時間の50％超、【中】：授業時間の15％〜50％、【少】：授業時間の15％未満。「振り返り」と「宿題」については該当する場合に【あり】と表示されます。

成績評価法

【全体】

(1) 授業中に行う小演習や質問に対する対応などを総合して理解度を判定する。
(2) プレゼン内容、質疑応答での対応を総合して理解度を判定する。
(3) 講義に対する積極性により判定する。

【観点別】

	知識・理解	思考・判断	関心・意欲	態度	技能・表現	その他	評価割合（％）	JABEE収集資料
定期試験（中間・期末試験）	---	---	---	---	---	---	---	---
小テスト・授業内レポート	◎	◎	---	---	---	---	40%	---
宿題・授業外レポート	◎	◎	---	---	---	---	20%	---
授業態度・授業への参加度	---	---	---	---	---	---	---	---
受講者の発表（プレゼン）・授業内での制作作品	---	---	---	---	---	---	---	---
演習	◎	◎	---	---	---	---	40%	---
出席	---	---	---	---	---	---	欠格条件	---
その他	---	---	---	---	---	---	---	---

教科書にかかわる情報

備考

プリントを配布する。

参考書にかかわる情報

参考書	書名	大瀧仁志				ISBN
参考書	著者名	溶液の化学	出版社	大日本図書				出版年	1987

参考書	書名	舟橋重信				ISBN
参考書	著者名	無機溶液反応の化学	出版社	裳華房				出版年	1998

備考

メッセージ

キーワード

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。

(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。

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