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化学特別研究１

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令和２年度以降入学者 化学特別研究１
令和元年度以前入学者 化学特別実験１
教員名 野口真理子
単位数    4 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 化学科
学期 前期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
授業の形態 対⾯授業
対面で実施する。また講義資料の共有はCanvas LMSを用いて行うため，初回講義開始までにCanvas LMSのコース登録をすること。
Canvas LMSコースID・コース名称 T05327A19　2024化学特別研究１（野口真理子・前・月5・水2）
授業概要 物質の様々な性質を探求する物性研究の分野において，熱力学の立場から議論するために熱容量測定が行われている。
本講義では、ガラスや液晶に代表される複雑流体や結晶における構造や分子ダイナミクスを明らかにすることを目的とし，示差走査熱量測定（DSC）・断熱法などの熱量測定手法を基軸に研究を行う。また熱測定のほかに、核磁気共鳴（NMR）・ラマン分光を含む分光法、理論計算等を組み合わせて，議論を行う。
授業のねらい・到達目標 ＜授業のねらい＞
・原子・分子の集合体である種々の物質の物理・化学的特性の解明に必要な熱量測定手法・熱分析手法や分光法、理論計算を実際に行い，正確な実験に必要な技術を身に付ける。
・実験的に得られるエンタルピー，エントロピー，ギブズエネルギーなどの熱力学諸量から，ガラスや液晶に代表される複雑流体や結晶の性質や相挙動を考察できるようになる。

＜到達目標＞
・熱量測定手法・熱分析手法・分光法・理論計算を正しい手順で実施し、正確なデータを得ることができる。
・得られたデータを解析し，エンタルピー，エントロピー，ギブズエネルギーなどの熱力学諸量を求めることができる。
・熱力学諸量およびその他の実験結果を基に物質の相挙動について考察できる。

＜日本大学教育憲章との関係＞

A-1-4）学修から得られた高度な知識と教養，化学的な倫理観に基づいて，自ら研究課題に取り組み，倫理的かつ安全に行動できる。
A-2-4）化学に関係する最新の研究成果や情報に積極的に触れ，国際社会における化学の発展を理解することができる。
A-3-4）高度な化学知識と化学的な根拠に基づいて，自然科学に関連する諸現象を論理的・批判的に考察し，他者に説明することができる。
A-4-4）さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的な化学知識に基づいてそれに対する解決策を考え，独自に行動して解決することができる。
A-5-4）与えられた未知の実験テーマに取り組む気持ちをもち，情報収集・整理分析して用いることができる。
A-6-4）異なる専門分野に属する人々に対して，自分の専門知識を正しくわかりやすく説明することができる。
A-7-4）様々な研究活動において，積極的にリーダーシップおよび指導力を発揮し，他者と協働して作業をすることができる。
A-8-4）自分の実験経験を振り返り，その成果を客観的にまとめ，他者の評価や批判を受け，今後に活かすことができる。

＜ディプロマポリシーとの関係＞
この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1～8及びカリキュラムポリシーCP1～8に対応しています。

なお，この科目は旧カリキュラムにおいて，文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。
授業の形式 卒業論文・研究
授業の方法 ①授業方法は，教員による説明と学生個人による卒業研究を中心に行う。
②受講者は，指導教員による説明および参考書を基に熱力学や熱量測定手法，熱分析手法について理解を深める。
③受講者は，教員の指導の元，自身の研究の動機づけ，関連研究の調査，研究計画の立案，研究計画の実施，研究成果，今後の研究計画についての検討を自ら行い，その内容についてのプレゼンテーションを行う。発表内容について指導教員による講評を行うことで，フィードバックとする。
④発表内容をレポートにまとめて提出する。レポート内容について，指導教員は講評を行い，学生個人にフィードバックする。

対面参加が困難であり配慮を希望する学生は事前に相談すること。文理学部が定める基準に該当すると担当教員が認めた学生に対してのみ，補講や遠隔授業で対応する。
授業計画
1 ガイダンス：安全な実験の行い方，実験ノートのつけ方，データ整理について（A-1-4,A-2-4）
【事前学習】シラバスを良く読み，授業全体の流れを理解してノートにまとめておく。 （4時間）
【事後学習】実験ノートを整理する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
2 実験テーマの説明（研究背景や実験目的に関する説明など）（A-1-4,A-2-4）
【事前学習】実験テーマについて自らの考えをノートにまとめておく。 （4時間）
【事後学習】実験ノートを整理し，自らの目標を設定する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
3 実験テーマとの関連文献の調査（A-2-4,A-5-4）
【事前学習】実験テーマについてインターネットや論文で調べる。 （4時間）
【事後学習】不十分な部分を更に深く調査する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
4 実験進行計画の作成と確認（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】実験進行計画を作成する。 （4時間）
【事後学習】実験進行計画の妥当性を確認する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
5 実験計画の策定と準備（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】実験に必要な試薬等を調査し，準備する。 （4時間）
【事後学習】実験ノートを整理する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
6 測定試料の合成・準備（１）（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】実験実行に向けて、準備する。 （4時間）
【事後学習】実験ノートを整理するとともに，今後の測定計画を作成する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
7 測定試料の合成・準備（２）（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】実験実行に向けて、準備する。 （4時間）
【事後学習】実験ノートを整理するとともに，今後の測定計画を作成する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
8 試料の核磁気共鳴測定（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】核磁気共鳴測定の測定法，原理を調べる。 （4時間）
【事後学習】合成試料の同定を行う。 （4時間）
【授業形態】対面授業
9 試料のX線結晶構造解析（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】X線構造解析の測定法，原理を調べる。 （4時間）
【事後学習】X線構造解析の結果を基に計算し，構造を決定する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
10 試料の示差走査熱量測定（１）（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】示差走査熱量測定の測定法，原理を調べる。 （4時間）
【事後学習】示差走査熱量測定の結果をまとめる。 （4時間）
【授業形態】対面授業
11 試料の示差走査熱量測定（２）（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】2回目の測定方法を検討する。 （4時間）
【事後学習】2回の測定から相系列等を考察する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
12 各種実験データの整理・解析および議論（A-3-4,A-4-4,A-5-4）
【事前学習】今までの実験結果を整理してまとめる。 （4時間）
【事後学習】プレゼンテーション用パワーポイント作成の準備を行う。 （4時間）
【授業形態】対面授業
13 研究発表会とフィードバック（１）（A-3-4,A-6-4,A-7-4,A-8-4）
【事前学習】プレゼンテーション用パワーポイントを作成する。 （4時間）
【事後学習】他の学生の発表や質問を参考に自分のパワーポイントを修正する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
14 研究発表会とフィードバック（２）（A-3-4,A-6-4,A-7-4,A-8-4）
【事前学習】プレゼンテーション用パワーポイントを作成する。 （4時間）
【事後学習】他の学生の発表や質問を参考に自分のパワーポイントを修正する。 （4時間）
【授業形態】対面授業
15 研究の報告書の提出と議論（A-3-4,A-6-4,A-7-4,A-8-4）
【事前学習】報告書を作成する。 （4時間）
【事後学習】研究全般をレポートにまとめる。 （4時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 開講時に指示する。
参考書 開講時に指示する。
成績評価の方法及び基準 レポート(25%)、授業参画度:実験データ，実験ノート(50%)、研究発表(25%)
（対面参加が困難な学生への評価方法は後日連絡する。）
オフィスアワー 開講時に指示する。

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