2023年度/1AHE019100

【月4】地球物質学1実習 <前期>

鉱物は固体惑星を構成する物質の最小単位であり、そのほとんどは原子が規則正しく配列した結晶である。本授業では鉱物・結晶の結晶学的性質、化学的性質および物理的性質について実践的に理解するために、種々の教材（結晶模型キット、天然の鉱物標本、レーザー回折実験装置、コンピュータソフトウェアなど）を用いた実習を行う。

担当教員氏名

瀬戸 雄介、篠田 圭司

科目ナンバリング

AHEEAS32002-J4 (公大) / SFGMP3202 (市大)

授業管轄部署

理学部

授業形態

実習

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

2年 (公大) / 2年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

1単位 (公大) / 1単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

この実習では地球や惑星の物質を研究する上で重要な鉱物学・結晶学の基礎を身につけるために、以下の諸事項を説明できるようになること、あるいは実践的に解くことができるようになることを目標とする。

• 球の最密充填構造と配位数の計算方法
• 基本的な結晶構造の三次元的理解
• ウルフネットを用いたステレオ投影の作図法
• 対称操作の理解、空間群の表現法
• 結晶の光学的性質・複屈折現象
• 比熱データを用いたエンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの計算
• 基本的な相平衡図の作成
• ブラッグの回折条件と鉱物の同定法
• 代表的な鉱物の肉眼鑑定

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	充填率の計算、配位多面体の幾何学計算	学習支援システムにアップロードした資料を事前に予習および事後に復習すること
第2回	分子構造模型キットを用いた結晶構造の作成	同上
第3回	マグネットを用いた立体図形の作成と対称操作の理解	同上
第4回	方解石を用いた複屈折現象の観察・解析	同上
第5回	コンピュータによる結晶外形の作成、ステレオネット投影法の理解	同上
第6回	立体模型による点群の同定、ステレオネット上での一般点の再生	同上
第7回	タイル模様から2次元空間群を同定	同上
第8回	3次元空間群の一般点の再生	同上
第9回	回折格子によるレーザー回折実験	同上
第10回	回折像から回折格子の作図	同上
第11回	鉱物観察：非ケイ酸塩鉱物	同上
第12回	鉱物観察：ケイ酸塩鉱物	同上
第13回	鉱物鑑定試験	同上
第14回	エントロピーとエンタルピーの計算	同上
第15回	自由エネルギー曲線と相平衡図の関係の理解	同上
第16回	実験技術・装置の紹介	同上

事前・事後学習の内容

本シラバスのキーワードについて事前に概略を確認し、授業に臨むこと。

成績評価方法

授業時間内に課す課題のレポートに基づいて、到達目標に挙げた事項に関する諸問題を説明できるか、あるいは実践的に解くことができるかについて、達成度を評価する。以下の項目を達成することが合格（単位取得）の要件である。

• 球の最密充填構造を説明できるか、配位数の計算を実践できるか
• 基本的な結晶構造の三次元的に説明できるか
• ウルフネットを用いたステレオ投影の作図を実践できるか
• 対称操作および空間群の概念を説明できるか
• 結晶の光学的性質・複屈折現象を説明できるか
• 比熱データを用いたエンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの計算を実践できるか
• 基本的な相平衡図の作成を実践できるか
• ブラッグの回折条件を説明できるか、鉱物の同定を実践できるか

代表的な鉱物の肉眼鑑定を実践できるか

履修上の注意

地球物質学1とあわせて受講するのが望ましい。

教科書

プリントを配布する｡

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参考文献

｢入門 結晶化学｣（庄野･床次 著, 内田老鶴圃」、「結晶学･鉱物学」(藤野 著, 共立出版)､「鉱物学」（森本･砂川･都城 著, 岩波）、「Introduction to Mineral Sciences」(A. Putnis, Cambridge Univ. Press）」

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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その他

「学生教育研究災害傷害保険（学研災）および付帯賠償責任（付帯賠責）」に必ず加入しておくこと。