材料化学 (B24B)

日本大学理工学部

2024年理工学部シラバス - 交通システム工学科

設置情報

科目名	材料化学
設置学科	交通システム工学科	学年	1年
担当者	大宅　淳一	履修期	後期
単位	2	曜日時限	火曜4
校舎	船橋	時間割CD	B24B
クラス	交通システム工学科

概要

学修到達目標	将来的に建設材料を取り扱う機会が多い学科の学生を対象とした科目である．主にセメント系材料の化学を中心に学習する予定であるが，化学の基礎的な内容についても併せて幅広く学習する．本授業科目は、交通システム工学科の学習・教育目標A～Iのうち、「C 専門基礎学力」の達成に関与する重要科目です．
授業形態及び授業方法	高等学校で化学を履修していなくとも理解できるように，基礎的な事項の解説から最近のトピックスの紹介までを行う．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　「対面方式」での授業である．なお，出席状況は各回の課題の提出をもって判断する（授業時間内に配布し，授業終了前に提出する）．提出された課題は，添削し，次の回に返却する．課題の解説は，LMS-V2(Canvas)にて行う．
履修条件	基礎教育科目・基礎科学分野(化学系)・選択科目環境ライフサブメジャー・コース設置科目
ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連	本授業科目はDP1・3およびCP1・3に該当しています．

授業計画

第1回	ガイダンス　授業の進め方などセメント化学の概要と専門科目（建設材料,コンクリート構造）との関連性, ”材料”とは何か	【事前学修】シラバスに目を通し，講義内容の概略を理解しておくこと【事後学修】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，どのような内容の講義が行われたのか理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第2回	セメントの化学組成計算に必要な化学の基本（その１） ”原子・元素の性質”，原子の構造と化学結合，酸化物の形式	【予習】参考書等（特に高校時の「化学基礎」の教科書など）を見て「原子の構造」について理解しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，原子の性質や式量の計算などについて十分理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第3回	セメントの化学組成計算に必要な化学の基本（その２） ”化学結合”，金属結合，イオン結合，共有結合，配位結合，分子間力による結合，水素結合	【予習】参考書等（特に高校時の「化学基礎」の教科書など）を見て「化学結合」について理解しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，様々な化学結合の種類やそれらの違いを理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第4回	セメントの化学組成計算に必要な化学の基本（その３） ”化学反応と質量”など，分子・（原子団）イオンの構成と式量（分子量）を用いた物質量（モル数）への換算	【予習】参考書等（特に高校時の「化学基礎」の教科書など）を見て「イオン結合」について理解しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，イオン結晶の組成式の記載や式量の計算方法を理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第5回	セメントとは何か？，セメントの定義と分類　セメントの歴史（ローマンコンクリート～ポルトランドセメントの誕生）　気硬性セメントと水硬性セメント，ポルトランドセメント，特殊セメント	【予習】参考書等を見て「セメント」という材料に関するイメージ的な概略を掴んでおくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，どのような内容の講義が行われたのか理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第6回	ポルトランドセメントの種類と化合物組成，ポルトランドセメントの製造法　クリンカー化合物の性質と化学組成とポルトランドセメントの製造方法（原料の調製，焼成，混合・粉砕）	【予習】参考書等を見て「ポルトランドセメント」に様々な種類があることを調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，セメントクリンカー化合物の種類と，化学組成・性質等を整理しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第7回	セメントの水和反応　クリンカー化合物の水和特性と凝結のメカニズム	【予習】参考書等を見て「セメントの化学反応」がどのようなものであるのか概略を調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，各クリンカー化合物の水和反応がどのような過程で進行するのか十分に理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第8回	セメント・コンクリートの材料化学　1 　化学混和剤の種類とその性能　と　混和材料	【予習】参考書等を見て近年の「コンクリート配合」ではセメント以外にどのような材料が使用されているか（混和材，化学混和剤）について調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，「化学混和剤」の種類と性能をまとめると共に，「高分子系界面活性剤」がどのような役割を果たすのか，「混和材料（混和材）」が様々な側面で利用されることを理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第9回	セメント・コンクリートの材料化学　2 　混和材料　（ポゾラン反応性，潜在水硬性，水硬性）	【予習】参考書等を見て，用語（ポゾラン反応性，潜在水硬性，水硬性）についてか調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，産業系副産物がどのような目的でセメント産業で有効活用されているのか理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第10回	コンクリートの構造・耐久性１　コンクリートの空隙構造と耐久性	【予習】参考書等を見て「コンクリートの構造」について調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，コンクリートの組織（構造）を十分理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第11回	コンクリートの耐久性2 　アルカリシリカ骨材反応，中性化，塩害，エフロレッセンスなど	【予習】「セメント」が水和反応によって生じる水和生成物がどのようなものであったかを確認しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，コンクリートの主要な劣化現象を理解すること	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第12回	セメント系固化材・無機系材料　土質および地盤改良に関連した「セメント系固化材」　無機系材料の性質	【予習】「セメント」が水和反応によって生じる水和生成物がどのようなものであったかおよび「共有結合」と「イオン結合」について，確認しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，地盤改良に関わる”セメント系固化材”の役割を理解すること	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第13回	金属系材料，有機系材料　金属系材料の機械的性質（強度，疲労，腐食と耐久性）　有機系材料（合成高分子材料：プラスチックなど）の性質	【予習】参考書等を見て「金属」の性質を「自由電子」をキーワードに調べておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，金属系材料の性質や有機系材料の種類などを理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第14回	有機系材料の性質　高分子化合物（合成樹脂，合成繊維，合成ゴムなど）　アスファルト	【予習】「共有結合」および「ガラス状態」とはどのような状態であるのか確認しておくこと【復習】授業後に公開する授業時のスライドを再確認し，有機系材料の性質について理解しておくこと	【事前学修】1時間【事後学修】3時間
第15回	理解度確認テスト　および　その解説	【事前学習】講義で示した範囲，授業で強調した点，教科書の例題や練習問題をよく確認しておくこと。【事後学習】解答した内容がどの程度合っていたか，間違えている箇所があったとすれば，その要因を考え，各自で再度確認して理解を深める。	【事前学修】3時間【事後学修】1時間

その他

教科書	説明に必要な図表等はスライドとして準備するので，教科書の指定はしない。
参考書	戸川　一夫『建設材料　［ISBN：9784627406421］』森北出版 2012年第2版松井勇・出村克宣・湯浅昇・中田善久『最新建築材料科学　[ISBN：9784753017522]』井上書院 2012年第1版坂井悦郎・大門正機『新・社会環境マテリアル　[ISBN：9784906886791]』セメント新聞社 2017年第1版その他の参考書類についてはガイダンスや授業中で随時紹介する。
成績評価の方法及び基準	授業毎回の課題(30%：15回分)および理解度確認テスト(70％)をもとに成績評価を行う．なお，新型コロナウィルスの感染状況などの要因により，理解度確認テストをレポートに切り替える場合がある．
質問への対応	授業中および授業後または下記オフィスアワーにて質問をお受けしますが，それ以外の時間でも下記研究室に在室中であれば随時質問をお受けします。また，電子メールによる問い合わせも歓迎いたします。
研究室又は連絡先	船橋校舎８号館８１4室 ooya.junnichi※nihon-u.ac.jp (※には＠を入れてください．また，綴り間違いに注意してください.) なお，メール連絡の際には，学科名，学生番号，氏名を明示してください．
オフィスアワー	水曜船橋 12:15 ～ 13:15 左記以外にも在室時には随時対応
学生へのメッセージ	卒業後の進路で公務員や建設系の企業を目指す場合，実際の現場では使用する様々な「材料」に関する幅広い（材料学的な）知識が必要とされます。材料学の本質を知るには，それを構成している化学物質に関する理解も必須となります。　高校時代，化学を学んで来なかった学生諸君も興味をもって積極的に受講してください。

Copyright 2024 Nihon University College of Science and Technology. All rights reserved.