授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32380:[2025 春セメスター]物質科学(GC) 2025 春セメスター 金2 理工学部 中田 俊隆 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ　３０１号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

物質は原子や分子から成り立っており、その結合の仕方や構造によって性質が決まる。本講義では、原子や分子の成り立ち、その間に働く力、配列の仕方を学ぶと同時にそれが物質の性質にどのように関連しているかを学ぶ。それと同時に、原子や分子の世界にどのように現代科学がアプローチしているのか、最先端の技術の紹介も含め解説する。

受講生の到達目標

・原子や分子の成り立ちの理解
・原子や分子間に働く力と機械的性質の関係の理解
・原子や分子の世界を知るための方法とその物理的意味の理解

事前に履修しておくことが望まれる科目

事前に履修が必要な科目はありませんが、高校物理程度の物理に関する基本的な概念は必要です。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

－物質科学とは?－

1

原子のなりたち

物質の波動性、ボーアの原子模型

2

原子・分子間に働く力

共有結合、イオン結合、金属結合、van der Waars力、水素結合

3

物質の三態

固体、液体、気体、相図、相律

4

原子・分子間力と物質の性質1
－物質はいかに変形するか－

弾性変形、ヤング率

5〜6

原子・分子間力と物質の性質2
－物質はいかに破壊されるか－

塑性変形、格子欠陥

7〜8

固体はどのような構造を持っているのか

単位胞、結晶格子、晶系

9

波を使って原子を観る

干渉、回折、X線回折法

10

電子で原子を観る

光学顕微鏡、電子顕微鏡

11

針で原子を観る

走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡

12

物質中の電子構造を観る

分光法

13

様々な物質とその性質

様々な合金、半導体、超伝導物質、生体物質

14

到達度確認試験と解説

授業実施形態

対面実施

授業外学習の指示

授業ごとにテーマに沿って一回当たり15-20分程度の解答時間を要するレポートを概ね毎回manaba+Rにて課します。内容については講義中に説明します。基本的な概念の習得が目的ですので、あまり複雑な数学を講義・レポート内容ともに使用することはありませんが、おおよその見積もりを行うために必要最小限の数式は導入します。身の回りにある様々な物質について「おおよそこれくらい」という感覚を身に着ける様にしましょう。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 0

レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 100

適宜時間内にその時間に行ったテーマについて小テストやレポートを課す(50%)。また、最終講義日に到達度試験を行う(50%)予定であるが、web講義に切り替わった場合には、それに代わるレポートを課す。

成績評価方法(備考)

上述のように小テストやレポートを頻繁に行う予定です。講義には積極的参加するように。なお、レポートについては原則としてmanaba+Rでの提出となるので、きちんと使いこなせるようにしておくこと。

受講および研究に関するアドバイス

是非身の回りの物質に興味を持ち、物質と「仲よく」なって下さい。

教科書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理化学要論 アトキンス 東京化学同人 9784807909773

教科書(使用頻度、その他補足)

必要に応じて講義中またはmanaba+Rにて資料(講義スライド等)を配布します

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
物理学基礎 原康夫 学術図書出版 ISBN978-4-7806-0525-9 大学初等物理の一般的な教科書。初歩から確認したい人へ。講義前半には10,12,13,15,24章あたりが参考になるでしょう
固体論の基礎 G.Burns著、小島誠治、澤田昭勝、中村輝太郎訳 東海大学出版 ISBN4-486-01085-X 原子・分子間に働く力、結晶の構造
結晶としての固体 G.Burns著、小島誠治、澤田昭勝、中村輝太郎訳 東海大学出版 ISBN4-486-01084-1 結晶の構造とX線回折
材料学シリーズ結晶電子顕微鏡学 坂公恭 内田老鶴圃 ISBN4-7536-5605-5 電子顕微鏡、結晶構造、欠陥
読み物熱力学 小出力 裳華房 ISBN4-7853-8689-4 熱力学に関わる概念をおおよそ理解したい人のために

参考書(使用頻度、その他補足)

残念ながら本講義にぴったり合った教科書は存在しません。講義中に適宜紹介しますがテーマごとに多くの参考になる書籍があります。上に上げたものはあくまで一例と考えてください。特に気にいったのでなければ購入する必要はありません。

参考になるwwwページ

特になし。

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話,その他(教員より別途指示）

備考


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/