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教員名 : 池添 泰弘
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授業コード
510466
オムニバス
科目名
コロイド・界面化学
科目名(英語)
Colloid and Interface Chemistry
配当学年
3年
単位数
2.00単位
年度学期
2025年度春学期
曜日時限
火曜3限
対象学科
基_応用,基_環生
コース
科目区分
専門科目
必選の別
選択科目
担当者
池添 泰弘
教室
3-323
実務家教員担当授業
授業の目的と進め方
コロイドや界面の化学に関係する現象が、私たちの毎日の生活を支え、豊かにしていることを理解するために、それらに関連した現象について、必要に応じて簡単な数式も用いながら説明できるようになる。
達成目標1
コロイド・界面化学における専門用語を説明できる【10%】
達成目標2
コロイドや界面での現象について、数式を用いて定量的に説明できる【15%】
達成目標3
微粒子の分散や拡散、微粒子による光の散乱、などの性質を説明できる。【15%】
達成目標4
多孔性物質の性質や界面への物質の吸着に関する現象やモデルを説明できる。【15%】
達成目標5
洗剤・化粧品・食品など、普段の生活の中に登場するコロイド・界面化学を説明できる。【15%】
達成目標6
脂質やゲルの特性を説明できる。【15%】
達成目標7
泡・濡れ・潤滑などに関連する現象と性質を説明できる。【15%】
アクティブラーニング
ディスカッション
○
ディベート
グループワーク
プレゼンテーション
実習
フィールドワーク
その他課題解決型学習
授業計画
授業時間外課題(予習および復習を含む)
第1回
界面の不思議
【予習】界面化学と曲がった界面、界面の定義と界面過剰、表面構造と欠陥、コロイド(状態と形の化学)について予習しておくこと。(1時間)
【復習】テキストの上記項目を復習しておくこと。(1時間) 第2回
界面での相互作作用
【予習】分子間の相互作用・コロイド粒子と分子との相互作用・コロイド粒子間の相互作用について予習しておくこと。(1時間)
【復習】分子間の相互作用・コロイド粒子と分子との相互作用・コロイド粒子間の相互作用について復習しておくこと。(1時間) 第3回
コロイドにおける現象 (1)
【予習】ブラウン運動と酔歩・拡散・浸透圧・光の散乱・運動学的現象:レオロジーについて予習しておくこと。(1時間)
【復習】ブラウン運動と酔歩・拡散・浸透圧・光の散乱・運動学的現象:レオロジーについて復習しておくこと。(1時間) 第4回
コロイドにおける現象 (2)
【予習】表面電荷の出現・電気二重層の形成・電気的現象・電気二重層の重なり・コロイドの安定性(分散・凝集)について予習しておくこと。(1時間)
【復習】表面電荷の出現・電気二重層の形成・電気的現象・電気二重層の重なり・コロイドの安定性(分散・凝集)について復習しておくこと。(1時間) 第5回
微粒子とコロイド分散系
【予習】蒸気の凝縮過程と核生成・分散系の凝集過程と核生成・クラスターと微粒子・分子コロイド, 会合コロイド, 分散コロイド・ミセル形成について予習しておくこと。(1時間)
【復習】蒸気の凝縮過程と核生成・分散系の凝集過程と核生成・クラスターと微粒子・分子コロイド, 会合コロイド, 分散コロイド・ミセル形成について復習しておくこと。(1時間) 第6回
界面およびコロイド構造の形成
【予習】微粒子・一次粒子制御による構造構築・ネットワーク巨大分子・グラフェンシート・相構造を利用した構造形成について予習しておくこと。(1時間)
【復習】微粒子・一次粒子制御による構造構築・ネットワーク巨大分子・グラフェンシート・相構造を利用した構造形成について復習しておくこと。(1時間) 第7回
界面の構造とその機能
【予習】表面の構造・表面の機能・Gibbsの吸着等温式・吸着等温線・細孔への吸着・液相吸着について予習しておくこと。(1時間)
【復習】表面の構造・表面の機能・Gibbsの吸着等温式・吸着等温線・細孔への吸着・液相吸着について復習しておくこと。(1時間) 第8回
生活の中の界面コロイド化学 〜材料と用途〜
【予習】コロイド・界面化学の分野で用いられる主要材料・界面活性剤や高分子, 色材の各種産業への応用について予習しておくこと。(1時間)
【復習】コロイド・界面化学の分野で用いられる主要材料・界面活性剤や高分子, 色材の各種産業への応用について復習しておくこと。(1時間) 第9回
脂質の構造と機能性
【予習】脂質の構造と物性・脂質の機能性と応用・脂質の結晶多形・チョコレートの脂質・複合材料とその応用・油脂のと健康・バイオディーゼル燃料について予習しておくこと。(1時間)
【復習】脂質の構造と物性・脂質の機能性と応用・脂質の結晶多形・チョコレートの脂質・複合材料とその応用・油脂のと健康・バイオディーゼル燃料について復習しておくこと。(1時間) 第10回
ゲルの特性と材料への展開
【予習】ゲル・ゲルの分類・膨潤・アクチュエーターについて予習しておくこと。(1時間)
【復習】ゲル・ゲルの分類・膨潤・アクチュエーターについて復習しておくこと。(1時間) 第11回
薄膜,泡,エマルションの性質と機能
【予習】シャボン玉と黒膜・気泡の発生・泡沫の安定性・消泡・可溶化とマイクロエマルション・乳化とエマルション・可溶化と乳化の応用について予習しておくこと。(1時間)
【復習】シャボン玉と黒膜・気泡の発生・泡沫の安定性・消泡・可溶化とマイクロエマルション・乳化とエマルション・可溶化と乳化の応用について復習しておくこと。(1時間) 第12回
ぬれ・付着および潤滑の応用
【予習】ぬれのコントロール・ぬれの応用・ぬれ性評価
について予習しておくこと。(1時間) 【復習】ぬれのコントロール・ぬれの応用・ぬれ性評価 について復習しておくこと。(1時間) 第13回
吸着と素材, 吸着の技術と現象
【予習】表吸着と素材・吸着による保持, 回収, 除去について予習しておくこと。(1時間)
【復習】表吸着と素材・吸着による保持, 回収, 除去について復習しておくこと。(1時間) 第14回
今学期の全体レビュー
【予習】テキスト章末問題について予習しておくこと。(1時間)
【復習】テキスト章末問題について復習しておくこと。(1時間) 課題等に対するフィードバック
提出された課題で間違いが多かったものについては、授業内で解説の時間を設ける。
評価方法と基準
小テスト 30% 期末テスト 70%
全ての小テストの点数の合計を30点満点として計算し、期末テストを70点満点として計算し、両者の合計点が60点以上となった場合に、C以上の評価を与えます。 授業中に質問するなど積極的に授業を受講する態度が認められた場合には評価に加点することがあります。 テキスト
コロイド・界面化学ー基礎と応用ー
尾関 寿美男・岩橋 槇男/共編 オーム社(2018年) 【ISBN-13: 978-4-274-22259-7】 参考図書
J.N. イスラエルアチヴィリ (Jacob N. Israelachvili) (著), 大島広行 (翻訳)
「分子間力と表面力(第3版)」 朝倉書店 (2013年) 【ISBN-13: 978-4254140941】 科目の位置づけ(学習・教育目標との対応)
化学関連産業で活躍できる実践力と創造力を持ったエンジニアを育成するための科目として位置づけられる。また、技術と理論を並行して学ぶ「デュアルシステム」の教育課程編成において、「理論」を学ぶことに相当する科目である。本科目は、3年次の春学期の選択必修の専門科目であり、4年次の卒業研究へのスムーズな移行にも役立つ科目である。
履修登録前の準備
化学I・化学II・物理化学・応用化学実験Iの内容を復習しておくこと。
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