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学部・研究科
Faculty/Graduate School
時間割コード
Course Code
65193
科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle
電気化学
授業形態/単位
Term/Credits
クラス
Class
秋(隔・ク)/2
1
担任者名
Instructor
石川 正司
曜限
Day/Period
火2/金2
授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives

授業種別 / Teaching Types

講義(対面型)

言語 / Language

日本語(Japanese)

授業概要 / Course Description

電気化学は、電子の移動をコントロールする化学であるが、外部回路から電子を注入して有用な反応を起こしたり、逆に反応系から外部に電子を取り出して電気エネルギーとして利用したり、化学反応における「電子」を積極的に制御しようとする学問である。電気化学は工業におけるプロセス反応に利用されるだけでなく、携帯電子機器の電池、燃料電池など、電気自動車の電源、あるいは光電池発電、医用生体センサーなど、様々な分野で応用されつつあり、エネルギー問題、環境問題解決のキーとなる技術である。将来、このような分野で応用できる実力を養うため理論から話を始め、様々な応用分野の基礎となる電池を中心に講義を進める。なお、エネルギー化学と関連が深く、その科目の事前修得を強く勧める(備考参照)。

到達目標 / Course Objectives

①知識・技能の観点
電気化学の基本として電極反応における電子とイオンの制御法を理論から学び、電気化学デバイスの概念を理解し、代表的なデバイスの応用についても修得する。
②② 思考力・判断力・表現力などの能力の観点
理論の本質が思考過程で理解でき、デバイスの特徴を文章で表現できること。
③ 主体的な態度の観点
自らの学習を振り返り、解釈や重要技術の確認ができること。

授業手法 / Teaching Methods

・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり

授業計画
Course Content

授業計画 / Course Content

電気化学の「舞台」である電極に焦点を当て、そこにおけるイオンと電子が関与する反応過程を理解する。そして基礎理論を複合・発展させることで電池などの電気化学システムの深い理解につなげる。

1.起電力と電極電位、イオン現象の総括
2.電気二重層の基本概念
3.界面動電現象
4.電極反応速度の基本
5.電荷移動過程における反応速度の基本
6.電荷移動過程における反応速度の応用
7.物質移動過程における反応速度
8.電極反応速度理論の総括
9.一次電池の基本
10.一次電池の詳細
11.二次電池の基本
12.先進的な二次電池
13.燃料電池
14.電気二重層キャパシタ
15.復習と総合演習

授業時間外学習 / Expected work outside of class

講義の最後に必ず演習を行うが、もしも十分に解答できない場合は、明らかに理解が不足していることを意味する。特にその場合、ノート、教科書を読み返し、必要に応じて参考書参照や調査を行い、理解に努めること。

成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria

方法 / Grading Policies

定期試験(筆記試験)の成績と平常成績で総合評価する。
筆記による学力確認を重視するが(80%)、演習と出席状況(20%)を加味して総合的に評価する。

基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy

電気化学の反応論と基本デバイスの知識の習熟度と理解の程度を評価して成績とする。

教科書
Textbooks

泉生一郎,石川正司 他 著  『基礎からわかる電気化学(第二版)』第6刷以降  (森北出版)  4627245426

教科書の「基礎からわかる電気化学」は、「第二版第6刷以降」でないと講義で使えません。必ず 「第二版第6刷以降」を用意してください。

参考書
References

田村英雄,松田好晴 共著  『化学教科書シリーズ 電気化学概論』  (丸善)  
石川正司  『未来エネルギー社会をひらくキャパシタ』  (化学同人)  
玉虫伶太  『電気化学』  (東京化学同人)  
G.M.Barrow 藤代訳  『バーロー物理化学第5版上』  (東京化学同人)  
逢坂哲彌,太田健一郎,松永是  『材料電気化学』  (朝倉書店)  
電気化学会  『電気化学便覧』  (丸善)  

フィードバックの方法
Feedback Method

毎回、授業の内容が理解できたかどうか、ミニッツペーパーを利用した確認の小テストを行います。

担任者への問合せ方法
Instructor Contact

メールアドレス 
masaishi★kansai-u.ac.jpまでメールをください。 
※「★」記号を「@」に置き換えてください。

備考
Other Comments

春学期に「エネルギー化学」を必ず受講すべきです。もし受講しなかった場合、その学習範囲の事前の自習が必須となることを認識しておいてください。

講義は担任者のナマの考え方に触れうる唯一の機会です。必ず出席し、講義中に理解してしまうように心がけてほしいです。難しく思える理論であっても、担任者のナマの声を通じて学べば、必ず理解できるしょう。