科目一覧へ戻る | 2022/12/02 現在 |
開講科目名 /Course |
エネルギー化学/Chemistry on Energy Conversion |
---|---|
時間割コード /Course Code |
7221000074 |
ナンバリングコード /Numbering Code |
|
開講所属 /Course Offered by |
理工学部/ |
曜日コマ /Day, Period |
木/Thu 2 |
開講区分 /Semester offered |
前期/first semester |
単位数 /Credits |
2.0 |
学年 /Year |
3,4 |
主担当教員 /Main Instructor |
阿部 敏之/ABE TOSHIYUKI |
科目区分 /Course Group |
専門教育科目 専門応用科目 |
教室 /Classroom |
|
必修・選択 /Required/Elective |
選択 |
授業形式 /Class Format |
講義科目 |
メディア授業 /Media lecture |
- |
教員名 /Instructor |
教員所属名 /Faculty/Department |
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阿部 敏之/ABE TOSHIYUKI | 理工学研究科/ |
難易度(レベル) /Level |
レベル3 |
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対応するCP/DP /CP/DP |
CP・DP 1 見通す力 CP・DP 2 解決していく力 |
授業としての具体的到達目標 /Concrete arrival target as the class |
○ 標準電極電位の意味を理解した上で、酸化還元反応を平衡論ベースで理解すること(見通す力) ○ 電極を用いた酸化還元反応を速度論ベースで理解すること(見通す力) ○ 基底状態ならびに励起状態における化学反応性を、各種電池や光エネルギー変換システムの原理・機能と結びつけて解釈できること(解決する力) |
授業の概要 /Summary of the class |
自然界の光合成、各種電池、電気分解等をはじめとして、化学現象においては電子のやりとりを伴う例が多く存在します。電子の授受(電子のやりとり)を伴う化学反応は酸化還元反応に分類され、系に含まれる原子・分子の電子的性質を反映した反応系を構成します。本講義により、基底状態・励起状態における各々の原子・分子が持つ電子の反応性について理解することができます。光エネルギー変換(人工光合成系や太陽電池)は昨今の地球規模的な環境問題の解決だけでなく、地球の持続的発展に寄与する、いわゆる将来を嘱望されている光電気化学プロセスです。化学反応論に立脚して、それらの基本原理や基礎的事項についても学びます。 |
授業の内容予定 /Contents plan of the class |
第1回 電気化学系の姿(電気分解の実際) 第2回 物質のエネルギーと平衡(化学変化とエネルギー) 第3回 物質のエネルギーと平衡(化学ポテンシャルと平衡) 第4回 第2回~第3回の内容に関する演習 第5回 標準電極電位(基準電極とその種類) 第6回 標準電極電位(酸化還元反応と電子の流れ、ネルンスト式) 第7回 第5回~第6回の内容に関する演習 第8回 中間試験(60分)、第9回以降の講義のイントロダクション 第9回 電解電流、第9回の内容に関する演習 第10回 律速段階と電解電流、第10回の内容に関する演習 第11回 光と電気化学(基底状態と励起状態の反応性) 第12回 光と電気化学(半導体の基礎、半導体の光電極反応) 第13回 光と電気化学(光触媒、太陽電池、光合成) 第14回 第11回~第13回の内容に関する演習 第15回 さまざまな電池(一次電池、二次電池、燃料電池等を含む) 期末試験1回 授業の進行状況等により、シラバスと実際の内容と異なる場合には、その都度説明します。 |
成績評価方法及び採点基準 /A scholastic evaluation method and marking standard |
授業への参加度:20% 中間評価(中間試験):40% 期末評価(期末試験):40% 上記に基づいて最終的な成績評価を行う予定です。 |
予習及び復習等の内容 /Contents such as preparations for lessons and the review |
予習:進度に合わせて教科書の読んだ上で講義に臨むことが必要です。 復習:講義内容を復習しながら,関連した問題を演習することにより理解が一層深まります。 |
教材・教科書 /The teaching materials, textbook |
「基礎化学コース 電気化学」渡辺 正・金村聖志・益田秀樹・渡辺正義 著(丸善) |
参考文献 /bibliography |
「電子移動の化学-電気化学入門」渡辺 正・中林誠一郎 著(朝倉書店) 「第2版電気化学概論」松田好晴・岩倉千秋 著(丸善) 「基礎からわかる電気化学」泉・石川・片倉・青井・長尾 著(森北出版) などは本講義を理解する上で参考となるでしょう。 |
留意点・予備知識 /Point to keep in mind, back ground |
本講義は「反応物理化学Ⅱ」をベースとした内容です。 |
授業内容に関する質問・疑義等 /Question, doubt about class contents |
講義終了後や居室在室時に随時受け付けます。 また、オフィスアワーでも受け付けます。 毎週月曜日17:30~18:30、場所は理工学研究科2号館505です。 |
Eメールアドレス・HPアドレス /E-mail address, HP address |
tabe@hirosaki-u.ac.jp |
学問分野1(主学問分野) /Discipline 1 |
E36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野 |
学問分野2(副学問分野) /Discipline 2 |
E32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野 |
学問分野3(副学問分野) /Discipline 3 |
該当なし |
実務経験のある教員による授業科目について /About the class subject by the teacher with the work experience |
なし |
地域志向科目 /Local intention subject |
なし |
授業形態・授業方法 /Class form, class method |
講義により授業を進めます。各単元ごとに演習を取り入れます。 なお、メディア授業に移行した場合は,Teamsで実施します。 |
科目ナンバー /The subject number |
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メディア授業による著作物利用の有無について /Whether or not copyrighted works are used in media classes |
無/Nothing |
その他 /Others |
特になし。 |
No. | 回(日時) /Time (date and time) |
主題と位置付け(担当) /Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 /Methods and contents |
備考 /Notes |
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該当するデータはありません |