三重大学ウェブシラバス

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科目の基本情報

開講年度	2024 年度
開講区分	共通教育・教養基礎科目

受講対象学生	学部(学士課程) : 1年次, 2年次, 3年次, 4年次, 5年次, 6年次
授業科目名	物理学１
	ぶつりがくいち
	Physics 1
授業テーマ	金属の科学と歴史
単位数	2 単位
ナンバリングコード	gedu-libr-PHYS1112-001

開放科目	非開放科目
分野	歴史・文化, 環境・科学, 教育・公共
分類・領域	教養統合科目・現代科学理解 (2022（令和4）年度〜2015（平成27）年度入学生対象)
開講学期	後期
開講時間	月曜日 5, 6時限
授業形態	対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業
開講場所
担当教員	竹田　真帆人（非常勤講師）
担当教員	TAKEDA, Mahoto
SDGsの目標
連絡事項	* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要	地球誕生と同時にもたらされた金属・合金が人類社会の中で活用されるようになった歴史的淵源は紀元前2000年以前に遡るとされ、極めて早い．金属元素種は化学周期律表の約2/3から 3/4を占め、その多様性から分かるように、現代においてもその主要基盤材料の地位は揺らぐ事がない．本講義では、金属が持つ種々の物性や特徴に注目し、それらの特徴を科学的観点からどのように理解するかについて、素粒子・原子物理学、量子力学、化学結合論、熱・統計力学、電磁気学、固体物理学等の概念を利用しながら階層的に学ぶ．本講義では、化学結合の視点と化学変化の速度論的取り扱いの重要性についても述べる．
学修の目的	・日常的に利用される金属・合金の諸物性には大きな幅が見られる．このような違いが元素の関わりにおいてどのような特徴を持つかを知る．・金属が示す諸特性の違いを量子力学、熱・統計力学、固体物理学等、科学的観点から多面的に学ぶ．・これによって地球規模のエネルギー削減や安全性・信頼性を考慮した実用的使用法、素材としての循環的利用のための基礎知識を獲得する．
学修の到達目標	・金属・合金と言う素材の由来、利用の歴史的な重要性を認識する．・金属・合金特有の存在様式や生産過程、用途が理解する．・化学周期律表における金属元素の配置や物性的特徴を理解する．・金属・合金の特性に対する科学的理解がどのように変遷し、現代に至ったか認識する．・金属・合金研究の現状、将来的展望の概容を把握する．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力 ○幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
成績評価方法と基準	演習問題30％、期末試験70％。欠席は5回以内であること。成績は提出レポートと期末試験の評点、出席状況等を総合して最終評価とする．
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業アンケート結果を受けての改善点	授業内容の理解を確認するため、授業や演習問題のレポート提出を課す．
教科書
参考書	ボーム「量子論」（みすず書房）山本悟「デモクリトスの原子論と材料学」(昭和堂) 竹田、田邊、塙、山本「合金論の歴史と論理」（ミューズコーポレーション） S.Yamamoto:「Reaction Kinetics Based on Time-Energy Uncertainty Principle」（Springer）
オフィスアワー	担当教員に確認すること。
受講要件
予め履修が望ましい科目	物理化学、量子力学、熱・統計力学、固体物理学
発展科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	金属と合金、化学結合、反応速度
Key Word(s)	Metal and Alloys、 Chemical bonds、Reaction kinetics
学修内容	第１回　宇宙の創成と素粒子第２回　原子の形成と核反応第３回　原子モデルの歴史的発展第４回　化学元素と周期律表第５回　量子力学の誕生と量子力学的規則第６回　化学結合の様式と化学周期律表の関係第７回　原子と固体形成第８回　結晶の対称性第９回　結晶における計量性第１０回　合金における固体拡散第１１回　金属元素と合金化第１２回　合金の熱的安定性と自由エネルギー第１３回　合金における幾つかの固相相変態第１４回　新しい機能を付加された合金の実例第１５回　反応速度論・・・従来の考え方と新しい試み第１６回　期末試験
事前・事後学修の内容	参考書欄で紹介した書籍は比較的読みやすく分かりやすく書かれているので、できるだけ多く目を通しておくのが望ましい。
事前・事後学修の内容	事前学修の時間:60分/回　　　事後学修の時間:60分/回