2024_エネルギー・物質変換科学特論(99FA020)


授業名エネルギー・物質変換科学特論(99FA020)授業名（英）
教員名太田　雄大
開講年度学期2024年度 後期
曜日時限水曜1限
開講学科大学院 工学研究科工学専攻　

単位2.0学年修士課程1・2年
区分物質科学 講義・演習課程選択

概要環境・エネルギー問題にかかわる化学について解説する。水素、窒素、酸素、メタンなどの小分子は優れた化学エネルギー貯蔵物質である。また、水や二酸化炭素も化学変換により燃料や有用な化学物質の合成に役立てられる。しかし、これら小分子は熱力学的に極めて安定で、物質がもつエネルギーを有効に利用するためには大きな速度論的な障壁を克服しなければならない。金属イオンをもつ生体触媒および人工的に合成された触媒は、小分子を金属中心に結合して活性化して反応に要する障壁を抑える役割を果たす。本講義では小分子活性化の化学原理の理解するための物理化学と近年学術論文に報告された優れた研究例を教材にして化学エネルギー変換について学ぶ。
達成目標・ 化学結合論と反応論にもとづき遷移金属触媒による小分子活性化の原理を理解する。
・ 電極反応の平衡論と速度論の概念を理解する。
・ 遷移金属触媒の電気化学反応による化学エネルギー変換の概念を理解する。
学習教育目標
成績評価方法レポート　： 70
演習・小問： 30

S：90～100点、A：80～89点、B：70～79点、C：60～69点、D：59点以下　不合格

なお、レポートの判定基準等は次の通り：
・極めて良く書けている：配点の100%
・良く書けている：配点の90%
・要件を満たして書けている：配点の80%（標準）
・一部要件は欠けているがレポートとして認められる：配点の70%
・要件がかなり欠けているがレポートとして最低限認められる：配点の60%
・期日までに提出できなかった：評点マイナス10点

再試験：無し　
教科書
参考書
履修上の注意

授業計画[授業外学習の指示]
　　予習復習事項：MOODLEにて配付する講義資料において、学習すべき内容を指示する。

1. エネルギー概論
2. 環境問題概論

第3回から第10回まではエネルギー・物質変換の化学を理解するために必要な物理化学を学ぶ。
3. 化学結合論1
4. 化学結合論2
5. 化学反応論1
6. 化学反応論2
7. 電気化学1
8. 電気化学2
9. 電気化学3
10. 電気化学4

11. 光合成と呼吸の化学
12. 小分子活性化によるエネルギー変換1
13. 小分子活性化によるエネルギー変換2
14. 小分子活性化によるエネルギー変換3
15. 小分子活性化によるエネルギー変換4
16. まとめ

注意