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地球物質科学Ⅰ

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令和２年度以降入学者 地球物質科学Ⅰ
教員名 髙橋正樹
単位数    2 課程     開講区分 文理学部
科目群 地球情報数理科学専攻
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 遠隔授業（Blackboardを通じたオンデマンド型）
BlackboardのIDコース：20224909
授業概要 地球科学に必要な化学のうち、特に地質学や固体地球科学に必須な分野の基礎的・入門的内容について学習する．具体的には化学エネルギー，相平衡，水溶液，原子と電子，化学結合，元素に重点を置いて解説する．
授業のねらい・到達目標 固体地球科学・地質学に必要な化学の基礎を理解できるようになる．
固体地球科学・地質学系大学院博士前期課程レベルに必要な最低限の化学的基礎知識を修得して、理解できるようになる．
固体地球科学・地質学の研究対象について，化学的視点で基本的な説明を与えることができるようになる．
授業の方法 授業の形式【講義】
毎回課題提示前にパワーポイントをオンライン配布する．1回の授業毎に課題を提示し，課題レポートを提出してもらう．
課題の提出方法，フィードバック方法等については，授業開始時に提示する．
授業計画
1 はじめに（固体地球科学（地質学）における化学の重要性）
【事前学習】参考書が入手出来れば導入部と目次をチェックしておく （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
2 地球化学的プロセスにおけるエネルギー1
熱力学とエネルギーおよび熱力学第1法則
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
3 地球化学的プロセスにおけるエネルギー2
化学的自由エネルギーと熱力学第2法則
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
4 地質学的システムにおける化学平衡1
1成分および2成分系相平衡図
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
5 地質学的システムにおける化学平衡2
クラペイロンの式およびマグマの生成条件
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
6 地質学的システムにおける化学平衡-相平衡図1
2成分共融系および完全固溶体系相平衡図
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
7 地質学的システムにおける化学平衡-相平衡図2
2成分反応系相平衡図
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
8 地質学における水溶液（水溶液と水圏）1
水の特性および水溶液と溶解度
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
9 地質学における水溶液（水溶液と水圏）2
化学平衡と解離および非理想溶液
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
10 地質学における水溶液（水溶液と水圏）3
イオン強度と酸化還元反応
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
11 原子における電子の役割1
電子の波動性と粒子性および量子数
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
12 原子における電子の役割2
電子軌道
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
13 化学結合と鉱物の性質
イオン結合と共有結合
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
14 地質学的に重要な元素
主成分元素と微量成分元素
【事前学習】前回の内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （2時間）
15 最終課題
【事前学習】これまでの内容の復習 （2時間）
【事後学習】課題をレポートにまとめる （3時間）
その他
教科書 なし
参考書 R.Gill, Chemical Fundamentals of Geology and Environmental Geosciences, Wiley Blackwell, 2015, 3 edition
英文であるがわかりやすく大変良い教科書であるので，関心のある方には是非入手することをお薦めしたい．
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