2023年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 基礎化学工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 松田 弘幸 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E31G |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 1年次後期科目「化学II」において講義した「化学プロセスの意義や内容」，また「物質の状態と物性」を踏まえて，幾つかの化学プロセスをめぐる物質の出入量の計算法の演習を通じて理解し，化学技術者にとって最も重要な物質収支の考え方を学ぶ．具体的な到達目標は次のようである． 1．物質収支の基本的な考え方を理解することができる 2．物理的操作をめぐるプロセスに物質収支を適用し，未知量を求めることができる 3．化学反応操作を含むプロセスに物質収支を適用し，未知量を求めることができる 本授業科目はDP2及びCP2に該当しています。 科目ナンバリング:MFmAc-214 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 対面授業を行う．新型コロナウイルス感染症と診断，濃厚接触者と特定された場合，またはインフルエンザと診断された場合は，「新型コロナ・インフルエンザ罹患等申請システム」で必ず報告し，別途録画したオンデマンド動画で受講すること． 授業内容のより深い理解のため，演習ならびにレポート提出を実施する． |
| 履修条件 | 1年次後期科目「化学II」で修得した物性・物質収支・エネルギー収支の基本を理解していること． |
授業計画
| 第1回 | 講義の概要についての説明を行う．具体的には，復習も兼ねて化学プロセスとは何か，化学技術の役割，化学プロセスにおける物質収支の重要性などを概説し，物質収支の考え方と収支計算の手順について説明する． 【事前学習】シラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと．化学工学教科書1ページおよび13ページから15ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義で行った物質収支の考え方を復習すること．また，講義中に説明した重量分率，重量パーセント，モル分率，モルパーセントの区別，および計算ができるように復習すること．(120分) |
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| 第2回 | 物理的操作をめぐる物質収支の第1回目として，混合プロセスにおける物質収支を説明する． 【事前学習】化学工学教科書15ページから17ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った混合プロセスにおける物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，混合プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第3回 | 前回の混合プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 物理的操作をめぐる物質収支の第2回目として，蒸発プロセスにおける物質収支を説明する． 【事前学習】化学工学教科書17ページから18ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った蒸発プロセスにおける物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，蒸発プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第4回 | 前回の蒸発プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 物理的操作をめぐる物質収支の第3回目として，蒸留プロセスにおける物質収支を説明する． 【事前学習】化学工学教科書18ページから19ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った蒸留プロセスにおける物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，蒸留プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第5回 | 前回の蒸発プロセスにおける物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 物理的操作をめぐる物質収支の第4回目として，ガス吸収プロセスにおける物質収支を説明する． 【事前学習】これまでの講義で説明した混合プロセス，蒸発プロセス，蒸留プロセスにおける物質収支の計算をもう一度復習すること．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行ったガス吸収プロセスにおける物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．(120分) |
| 第6回 | 物理的操作をめぐる物質収支についての演習を行う． 【事前学習】第1回から第5回の講義で解いた練習問題・レポートをもう一度解いて，演習に備えること．(180分) 【事後学習】演習で解けなかった問題をもう一度自分で解くこと．(120分) |
| 第7回 | 化学反応操作をめぐる物質収支の第1回目として，化学量論，限定反応物と過剰反応物の取り扱いとその物質収支を説明する． また，問題練習を行う． 【事前学習】化学工学教科書19ページから21ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った化学反応操作をめぐる物質収支における物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．(120分) |
| 第8回 | 化学反応操作をめぐる物質収支の第2回目として，燃焼プロセスをめぐる物質収支について説明する．また，問題練習を行う． 【事前学習】化学工学教科書21ページから23ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った燃焼プロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，燃焼プロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第9回 | 前回の燃焼プロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 化学反応操作をめぐる物質収支の第3回目として，燃焼プロセスをめぐる物質収支の問題練習を行う． 【事前学習】燃焼プロセスをめぐる物質収支の計算の復習を行うこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行った燃焼プロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．(120分) |
| 第10回 | 化学反応操作をめぐる物質収支の第4回目として，リサイクルプロセスをめぐる物質収支を説明する． また，問題練習を行う． 【事前学習】化学工学教科書23ページから24ページを読んで理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行ったリサイクルプロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，リサイクルプロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第11回 | 前回のリサイクルプロセスをめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 化学反応操作をめぐる物質収支の第5回目として，パージ操作をめぐる物質収支を説明する． また，問題練習を行う． 【事前学習】リサイクルプロセスをめぐる物質収支の計算の復習を行うこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行ったパージ操作をめぐる物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，パージ操作をめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第12回 | 前回のパージ操作をめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）の解説を行う． 化学反応操作をめぐる物質収支の第6回目として，リサイクルプロセスおよびパージ操作をめぐる物質収支の問題練習を行う． 【事前学習】リサイクルプロセスおよびパージ操作をめぐる物質収支の計算の復習を行うこと．(120分) 【事後学習】講義中に問題練習を行ったリサイクルプロセスおよびパージ操作をめぐる物質収支の計算に関する問題をもう一度解くこと．また，パージ操作をめぐる物質収支の計算に関する問題練習（レポート）を行うこと．(120分) |
| 第13回 | 化学反応操作をめぐる物質収支についての演習を行う． 【事前学習】第7回から第12回の講義で解いた例題・練習問題・レポートをもう一度解いて，演習に備えること．(180分) 【事後学習】演習で解けなかった問題をもう一度自分で解くこと．(120分) |
| 第14回 | 第6回および第13回に実施した演習の解説を行う． 講義全体についての質問を受け付ける． 【事前学習】第6回および第13回に実施した演習において，自分で解けなかった問題について質問できるようまとめておくこと．(120分) 【事後学習】第6回および第13回に実施した演習の問題をもう一度自分で解くこと．(120分) |
| 第15回 | 本講義の理解度の確認を平常試験として行う．その後，その解説を行う． 【事前学習】講義中に解いた例題・練習問題・レポートの問題，および第6回目および第13回目の演習の問題を繰り返し自分で解いて，「理解度の確認」に備えること．(240分) 【事後学習】「理解度の確認」で解けなかった問題をもう一度自分で解くこと．(120分) |
その他
| 教科書 |
日秋俊彦 編著，児玉大輔・栗原清文・松田弘幸・佐藤敏幸・松本真和 著 『標準化学工学Ⅰ 収支・流体・伝熱・平衡分離[9784254250404]』 朝倉書店 2018年
1年次後期「化学II」と同じです，教科書を持っていない人は，購入してください．
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
* 新型コロナウイルス感染症の状況により，変更の可能性がある．変更の場合は授業時に伝達する． 平常試験70%，演習10%，レポート20% 【令和4年度成績分布状況】 Ｓ：20％，Ａ：20％，B：60％ |
| 質問への対応 | 講義中・終了後．E-Mailでも可能です． |
| 研究室又は 連絡先 |
物質応用化学科化学工学研究室（駿河台校舎2号館1階215号室） メールアドレス（「あっと」は，半角@に直してください） 松田弘幸：matsuda.hiroyuki あっと nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 00:30 ～ 11:00 船橋校舎8号館3階短大化学事務室
木曜 駿河台 10:00 ～ 12:00 メールで随時対応する
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| 学生への メッセージ |
・講義中の例題の解法や，演習に関数電卓が必要です．毎回の授業で，授業開始の段階で関数電卓を机の上に置いて授業に臨んでください． ・練習問題のPDFファイルを，CST-VOICEからダウンロードおよび印刷してください．毎回の授業で，授業開始の段階で印刷した練習問題を机の上に置いて授業に臨んでください． ・化学工学の問題は一見すると複雑で，計算量も多いので，苦手意識を持つ学生がたくさんいると思います．しかし，基本的な知識や単純な発想を十分に活用していけば簡単に解くことができるのです．このことを講義，とくに問題演習で示していきます． |