コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 
現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料電気化学(材)

材料電気化学(材)

JA | EN

科目ナンバリング
  • U-ENG25 35102 LJ75
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 邑瀬 邦明(工学研究科 教授)
  • 深見 一弘(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 金属の電解精製・採取、腐食・防食および機能めっき等の湿式材料プロセッシングの基礎となる電解質水溶液の化学と電極反応論についてわかりやすく講述する。
到達目標 この科目では、材料科学・材料工学を学ぶ上で必要な、主として水溶液系の溶液化学および電気化学について、その熱力学的、速度論的、ならびに電磁気学的取扱いを理解する。電気化学的事象を定量的に考えて発展させるための基礎能力を養う。
授業計画と内容 (1)概論【1回】:
高校で学んだ電気化学的事象(電気分解、電池、腐食)を熱力学的に概観するとともに、電気化学における「電流」の意味を理解する。

(2)電解質水溶液の化学【2回】:
酸‐塩基反応と酸化‐還元反応の平衡の取り扱いについて説明し、両者の違いとその特徴について理解を深める。

(3)電極電位の導入と化学熱力学【4回】:
電荷担体の交代する異相界面としての電極について説明し、電気化学の中心概念をなす電極電位とNernst式についての理解を深める。

(4)電気分解【1回】:
三電極(作用電極、対極、参照電極)を用いた電気分解とその意義について理解する。

(5)電極反応論【4回】:
電気化学反応装置、電池、腐食の基礎となる単一界面の電極反応速度式の説明を通して、その物理化学的側面についての理解を深める。単一の電極界面の電流‐電位曲線、すなわち分極曲線を説明し、過電圧、非分極性界面、分極性界面等の概念についての理解を深めるとともに、拡散限界電流についても講述する。

(6)イオンの移動【2回】:
電解質水溶液中のイオンの移動の基礎を講述し、拡散電位や液間電位についての理解を深める。また、電極電位測定と液間電位差の関係についても説明する。

(7)学習到達度の確認【1回】:
上記の各学習内容の総まとめ。
成績評価の方法・観点 (1)出席、(2)レポート課題、(3)定期試験の成績の3つによって総合的に判断する。定期試験の成績下位の者を救済するための追試験は一切行わない。
履修要件 材料熱力学2(宇田教授、2回生前期)を受講しておくことが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 提出されたレポート課題はチェックして返却するので、予習・復習に役立てること。
教科書
  • 最初の講義で配付するテキストを使用する。
参考書等
  • ベーシック電気化学, 大堺利行, 加納健司, 桑畑 進, (化学同人), ISBN: ISBN:4759808612
  • 電子移動の化学, 渡辺 正, (朝倉書店), ISBN: ISBN:4254145934