2024年度 学院等開講科目 物質理工学院 材料系
界面化学(P)
- 開講元
- 材料系
- 担当教員
- 松本 英俊 / 松下 祥子
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 火3-4 (S7-202) / 金3-4 (S7-202)
- クラス
- -
- 科目コード
- MAT.P308
- 単位数
- 200
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
界面現象は、ほとんど全ての日常生活や産業分野に関連している重要な項目です。エネルギー変換、生体材料、電子材料すべての応用の基礎になります。本講義では、幅広いコロイド界面化学分野全般に触れ、実学の基礎を築くことを目的とします。
到達目標
本講義を履修することにより、コロイド界面化学の基本的な単語を知り、説明ができるようになることを目標とします。
キーワード
分子間相互作用，電気双極子，ファンデルワールス相互作用，表面張力，吸着, 表面過程, コロイド, 界面, 界面活性剤, 界面電気二重層
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
毎回の講義の前半で，復習を兼ねて前回の演習問題の解答を解説します。講義の後半で，その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み，課題について予習・復習を行って下さい。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 電気双極子モーメント | 電気双極子モーメント，分極率，誘電率の理解 |
| 第2回 | 分子間相互作用 | 双極子-双極子相互作用の理解，双極子-誘起双極子相互作用，誘起双極子-誘起双極子相互作用の理解 |
| 第3回 | 気体、固体、液体 | 気体における分子間相互作用，表面張力, Laplaceの式，接触角の理解 |
| 第4回 | 固体表面 | 固体表面の構造と成長の理解 |
| 第5回 | 表面における吸着 | 物理吸着と化学吸着，Langmuirの吸着等温式の理解 |
| 第6回 | 表面における触媒作用 | 表面における触媒作用の理解 |
| 第7回 | 中間テスト | これまでの知識の習得度を確認する。 |
| 第8回 | 界面の電気的性質１ | 仕事関数など、界面の持つ物理的特性を学ぶ |
| 第9回 | 界面の電気的性質２ | Electric characteristics of interface 2 |
| 第10回 | 界面の電気的性質3 | 金属/電解液、半導体/電解液、半導体/半導体界面の現象について学ぶ |
| 第11回 | 水系・非水系の分散 | 水・非水中での物資部の分散について学ぶ |
| 第12回 | 濡れ・接触角、接着・接合 | 物体と物体の界面形成について学ぶ |
| 第13回 | 界面の自発変動 | 液体/液体界面の自発変動現象から非平衡熱力学への導入を学ぶ |
| 第14回 | 予備日 | 予備日 |
| 第15回 | 期末試験 | これまでの知識の習得度を確認する。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
Peter Atkins, Julio de Paula 『アトキンス物理化学（下）第10版』, 16章・22章 東京化学同人, ISBN: 978-4-8079-0909-4 （1～7回）
近藤保「新版 界面化学」三共出版 （8～15回）ISBN: 978-4-7827-0761-6 C3043
参考書、講義資料等
授業で扱う資料は，事前にT2SCHOLAにアップする。
北原文雄「界面・コロイド化学の基礎」講談社サイエンティフィク
成績評価の方法及び基準
界面現象の各項目とその応用に関する理解度を、試験(80%)と講義中に出題する小テスト等(20％)により評価する。
関連する科目
- MAT.P204 ： 物理化学(化学熱力学）
履修の条件・注意事項
履修条件は特に設けないが，関連する科目を履修していることが望ましい。