授業科目名	基礎電気化学
時間割番号	UCL253
担当教員名	葛目　陽義
開講学期・曜日・時限	後期・金・II	単位数	2
＜対象学生＞
工学科２年次以上
＜授業の目的＞
電気化学は、化学現象のうち、電池や電気分解のように電気・電子と深い関係を持つ分野が対象である。携帯電話やノートパソコンなどの小型電池や、車やバイクなどの鉛蓄電池などは、我々の日常生活に必要不可欠である。脱炭素社会にむけた取り組みとして、低公害ハイブリッド車・電気自動車に搭載された二次電池や、高効率でクリーンな新しい持続可能な発電システムとしての太陽電池や燃料電池なども活発に研究されている。この講義では、実用電池などがどのように作動しているかを学ぶために、電気化学に関する基礎知識としての理論と、測定技術について理解する。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎ 工-B ⑦理解力･判断力 自然現象や社会的事象を理解・分析 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 工学 1 電解質溶液のイオン伝導性、実在水溶液におけるイオンの挙動を説明できる。 工-A 2 標準酸化還元電位、ネルンストの式、起電力、電池反応式を説明できる。 工-A 3 電気二重層のモデルを説明できる。 工-B 4 電極反応速度式、バトラーフォルマー式、ターフェル式、物質移動・電荷移動過程が説明できる。 工-A 5 電気化学測定法について、サイクリックボルタンメトリー、クロノアンペロメトリー、交流インピーダンス法が説明できる。 工-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 電解質溶液のイオン伝導性、実在水溶液におけるイオンの挙動の理解程度を小テストや中間・期末試験で評価する。 2 20% 標準酸化還元電位、ネルンストの式、起電力、電池反応式の理解程度を小テストや中間・期末試験で評価する。 3 10% 電気二重層のモデルの理解程度を小テスト・期末テストで評価する。 4 25% 電極反応速度式、バトラーフォルマー式、ターフェル式、物質移動・電荷移動過程の理解程度を小テストや期末試験で評価する。 5 25% 電気化学測定法について、その原理や手法についての理解程度を小テストや期末試験で評価する。 合計 100%
＜授業の方法＞
「電気化学概論（丸善出版）」の１章～４章、１０章に該当する分野について対面講義形式で行う。授業後半は毎回演習問題をグループディスカッション形式で考える小テストを行い、その解答は翌週の講義時間に解説する。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
事前に基礎物理化学の内容を理解していることが必要です。次回講義の内容を毎回必ず予告するので予習してください。 講義の最後の小テストは、講義内容の理解度チェック、復習、出欠席確認を兼ねています。周りと相談してもいいです。必ず提出してください。講義中で分からなかったことはそのままにせず、積極的にその場で質問・理解・解決してください。 講義スライドは配布しません。自分専用の講義ノートを作成してください。
＜テキスト＞
松田好晴, 岩倉千秋共著, 電気化学概論 第2版, Array, ISBN:9784621086803, (2014年出版 化学教科書シリーズ / 塩川二朗 [ほか] 監修)
＜参考書＞
大堺利行, 加納健司, 桑畑進著, ベーシック電気化学, Array, ISBN:9784759808612, (2000年出版)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル イントロダクション 事前学習 事後学習 課題 授業内容 電気化学の歴史と電気化学な担う産業技術、クリーンエネルギー技術について概説する。 2 タイトル 電解質溶液とイオン伝導率 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 電解質水溶液、アレニウスの電離説、コールラウシュブリッジと伝導率測定 3 タイトル イオンの移動度とイオン雰囲気 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 イオンの移動度、イオン独立運動、デバイ・ヒュッケル理論、イオン雰囲気 4 タイトル イオンの活量と強度、デバイ・ヒュッケルの極限法則 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 理想溶液から実在溶液へ、イオン活量とイオン強度、イオン化学ポテンシャル、デバイ・ヒュッケル極限理論 5 タイトル ダニエル電池と平衡電極電位 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 ダニエル電池における電池機構、半反応式と電池反応式、電気化学ポテンシャルと平衡電極電位 6 タイトル ネルンストの式と電池の起電力 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 ネルンストの式、過電圧、起電力の測定法、 7 タイトル イオン選択性電極、濃淡電池 事前学習 事後学習 事前学習、課題の復習 授業内容 イオン選択性電極、ガラス電極、ｐH計測、前半総復習と演習問題 8 タイトル 中間試験の実施と解説 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 中間試験・応用演習問題の解説 9 タイトル 電極・電解質溶液の固液界面構造 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 電気二重層モデル、RC回路とサイクリックボルタンメトリー 10 タイトル 電極反応速度式 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 電荷移動過程とバトラー・フォルマー式、移動係数、標準速度定数、過電圧 11 タイトル ターフェル式、物質移動過程とフィックの法則 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 電荷移動過程とターフェル式、物質移動過程、フィックの法則、可逆反応と非可逆反応、対流、拡散、泳動 12 タイトル 光起電力と半導体、腐食と防食 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 太陽電池、光起電力効果、腐食と防食、局部電池機構 13 タイトル 電気化学測定法１ 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 電極（参照極・作用極・対極）、サイクリックボルタンメトリー、クロノアンペロメトリー、ポーラログラフィー、 14 タイトル 交流インピーダンス法 事前学習 事後学習 事前学習、課題と復習 授業内容 交流インピーダンス、等価回路、後半総復習と演習問題 15 タイトル 総括評価とまとめ 事前学習 事後学習 これまでの課題と演習問題 授業内容 期末試験の実施と解説 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
アンケート結果確認中
＜備考＞
(未登録)