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授業科目名
担当教官
資源物理化学
小宮山 政晴
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
266045 2 J 2 後期 IV
[概要]
 循環システム工学の必要性は、地球規模での工業資源やエネルギー資源の有限性にある。これら工業/エネルギー資源の採掘、精錬/精製、製品化のプロセスの多くに化学がかかわっており、これらの循環(リサイクル)を考えるときに、それぞれのプロセスの化学的理解は欠かせない。本講義では、これら工業/エネルギー資源の精錬/精製、製品化のプロセスを化学的に理解することを目的とする。
[具体的な達成目標]
 工業/エネルギー資源の採掘、精錬/精製、製品化のプロセスを理解することにより、これら資源の循環(リサイクル)に必要な諸条件を推定する。またこれら資源の循環(リサイクル)においては、それにかかるエネルギーコストを、主にエクセルギーの観点から最小化する必要があり、そのために必要な熱力学を、基礎物理化学で履修したレベルを基にして復習、展開し、それを実際のプロセスに応用する。
[必要知識・準備]
 基礎物理化学の履修を前提とするが、それらの知識は必ずしも必須ではない。むしろそれらの知識が必要となったときに、適当な参考書を開いて自分で学習しようとする態度の方が必須である。
 本講義では、授業内容を演習問題を通して理解することを方針としており、授業時間の関係からほとんどの演習問題は宿題として出題される。演習問題を自分の力で解く意志があるかどうかが本授業履修の要である。
 オフィスアワー(教官室:教育人間科学部S号館111-3室)は金曜日V限とする。本授業の内容および演習問題について質問のある学生の訪問を歓迎する。
[評価基準]
 授業内容の理解度によって評価する。出席は、授業の自己(教官)評価のために常になんらかの形でとってはいるが、評価の基準としては使用しない。したがって、授業の内容が理解できる限り授業に出席する必要ないが、実際には授業に出席せずに本科目の単位が取れることは稀である。具体的な評価方法は、授業時間中に行う豆テストおよび宿題約50%、試験(中間、期末も含めて数回程度)約50%である。試験には豆テストならびに宿題で解いた問題の変形が多い。したがって、上にも述べたように、演習問題を自分の力で解いたかどうかが本授業単位取得の要となる。
[教科書]
  1. 塩川二朗、園田昇、亀岡弘, 工業化学-無機・有機・材料化学工業のエッセンス, 化学同人, ISBN:4-7598-0130-8
  2. 長谷川正知、斎藤篤義、本岡達、曽谷紀之、姫野貞之, 理科系学生のための基礎化学, 学術図書出版社, ISBN:4-87361-303-5,
    (本書は、JS1年次向け「基礎物理化学」の教科書である。「基礎物理化学」履修者は新たに購入する必要はないが、未購入者は買うなり借りるなりして授業に持参すること。)
[参考書]
  1. 大谷杉郎, 「新工業化学概論(改訂版)」, (裳華房), ISBN:4-7853-3132-1
  2. 亀山秀雄、小島紀徳, 「エネルギー・資源リサイクル」, 培風館, ISBN:4-563-04278-1
[講義項目]
第1週.循環型社会における資源化学の重要性についての説明、ならびに本授業の概要
第2週.熱力学第1および第2法則の復習
第3週.自由エネルギーの特殊形態としてのエクセルギー概念の導入
第4週.エクセルギー減少則としての熱力学第2法則の理解
第5週.無機製造化学(1)鉄の精錬-エクセルギーの応用
第6週.無機製造化学(2)アンモニアの製造-世界の食糧生産の要
第7週.無機製造化学(3)セメント工業-CO2問題
第8週.電気化学工業(1)アルミニウムの精錬とリサイクル
第9週.電気化学工業(2)化学電池、燃料電池、太陽電池
第10週.石炭化学工業-その過去と未来
第11週.石油化学工業(1)精製工程
第12週.石油化学工業(2)燃料としての価値と将来
第13週.石油化学工業(3)化学工業原料として
第14週.高分子化学工業(1)高分子材料の種類と合成の基礎
第15週.高分子化学工業(2)高分子製品の再資源化とその問題点
[教育方法]
 本講義では、授業内容を演習問題を通して理解することを方針としており、授業時間の関係からほとんどの演習問題は宿題として出題される。演習問題を自分の力で解く意志があるかどうかが本授業履修の要である。
 オフィスアワー(教官室:教育人間科学部S号館111-3室)は金曜日V限とする。本授業の内容および演習問題について質問のある学生の訪問を歓迎する。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)