| 授業名 | 基礎化学(99F3030) | 授業名(英) | Fundamentals in Chemistry |
| 教員名 | 北條 信 | ||
| 開講年度学期 | 2023年度 前期 | ||
| 曜日時限 | 月曜3限 | ||
| 開講学科 | 工学部 応用化学科 | ||
| 単位 | 2.0 | 学年 | 1年 |
| 区分 | 基礎科目(基幹基礎) 講義・演習 教職課程 【科目】 教科及び教科の指導法に関する科目 【施行規則に定める科目区分又は事項等】 化学 | 課程 | 必修 |
| 概要 | この講義には、高校で学んだ化学とこれから大学で学ぶ化学をつなぐ役割がある。したがって、高校の化学の復習をしながら、前期に並行して行われる“化学”の講義の補習的な内容と、後期に開講される“化学実験”、“無機化学 I”、“有機化学 I”などを学ぶための準備的な内容が含まれている。 物質の性質や機能、反応に関わる化学的な基盤概念を中心に講義を進め、化学分野の土台をつくることを目的としている。 |
| 達成目標 | 物理化学、無機化学、有機化学の基盤となる基本知識や概念をもとに、化学現象を考えることができる。 |
| 学習教育目標 | 目標(A) 広い視野での社会観と責任能力を持つ技術者の養成 : 目標(B) コミュニケーション能力の養成 : 目標(C) 数学、自然科学、情報技術の知識の習得 : ◎ 目標(D) 化学の実験的技術と計画的実践力の習得 : ○ 目標(E) 化学の専門的知識と応用力の習得 :○ 目標(F) デザイン能力とチームワーク力の養成 : |
| 成績評価方法 | 試験 : 60 期末試験(定期試験に分類されるもの)1回 レポート : 40 演習レポート課題5回 演習・小問: 参加姿勢 : 達成目標事項についての演習レポート課題(40点)、試験(期末試験)(60点)を行い、その成績の合計に応じて以下のように評価を与える。 S : 90~100点、A : 80~89点、B : 70~79点、C : 60~69点、D : 59点以下 不合格 なお、レポートの各項目ごとの判定基準等は次の通り: ・極めて良く書けている:配点の100% ・良く書けている:配点の90% ・要件を満たして書けている:配点の80%(標準) ・一部要件は書けているがレポートとして認められる:配点の70% ・要件がかなり欠けているがレポートとして最低限認められる:配点の60% ・期日までに提出できなかった:評点マイナス10点 ・再提出:評点マイナス20点 評価は応用化学コースの選択の如何にかかわらず同一の基準で行う。 再試験:有 |
| 教科書 | 「化学が見えてくる」 岩本悦郎等 共著(三共出版) |
| 参考書 | ・ 理解しやすい科学ⅠB・Ⅱ:戸嶋直樹編(文英堂) (高校で化学を履修していない人のために) ・ ブラディ一般化学(上)J.E.Bradyら著、若山信行ら訳(東京化学同人) (「化学」の教科書) 物理化学、無機化学、有機化学 の教科書も大いに参考になります。 |
| 履修上の注意 | 本講義では、演習レポート課題により、各自が理解の程度を確認できるように進める。 講義の進行に従って演習レポート課題中の問題を解いておくこと。 演習レポート課題(第1回~第5回)を前もってMoodleに載せるので、 注意して必要なものをdownloadして利用すること。 講義中の板書に関わる資料もMoodleに載せるので、 注意して必要なものをdownloadして利用すること。 各演習レポート課題(第1回~第5回)の範囲を講義で扱った後に、 「演習レポート課題を次週の講義後に提出するように」と講義の中で指示するので、 downloadしたファイルをA4用紙に印刷し、解答を直接書き込んで、提出すること。 毎回必ず予習・復習を行い、講義に出席すること。 |
| 授業計画 | 項目と内容、[授業外学習の指示] 1回 原子の構造と電子配置 (1章) 内容:原子の構造と種類、原子番号と原子量、原子の電子配置 [原子の構造、原子番号と質量数、陽子や中性子、電子の数の関係、同位体につ いて復習すること。] 2回 電子軌道 (1章) 内容:原子の電子配置、原子の存在位置と4つの量子化、電子軌道の広がり、 軌道エネルギー準位と電子配置 [軌道の種類と形、軌道のエネルギー準位と電子配置との関係について理解でき るまで復習すること。] 3回 価電子に関わる性質 (1章) 内容:価電子、原子半径とイオン半径、イオン化エネルギー、電子親和力、電 気陰性度 [価電子と原子半径、イオン半径、イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性 度の関係を理解できるまで復習すること。] 4回 イオン結合と共有結合 (2章) 内容:粒子を結びつける力、イオン結合、共有結合、σ結合とπ結合、電気陰 性度と結合の分極、結合と分子の極性 [イオン結合と共有結合の違いと特徴について、電気陰性度と共有結合の分極の 関係、結合の極性と分子の極性、σ結合とπ結合について理解できるまで復習 すること。] (演習レポート課題1) 5回 混成軌道 (2章) 内容:混成軌道の種類、混成軌道と分子の形 [混成軌道について理解し、その種類と軌道の形、分子の形について復習するこ と。] 6回 配位結合、金属結合、分子間の相互作用(2章) 内容:混成軌道の性質、配位結合、金属結合、分子間の引き合う力(相互作 用)、水素結合、双極子相互作用、ファンデルワールス力 [混成軌道の種類と性質について、配位結合や金属結合について、分子間相互作 用のパターンについて復習すること。] (演習レポート課題2) 7回 第1~6回までのまとめ と化学反応 (7章) 内容:第1~6回までの講義内容をふり返る(まとめ)。 化学反応の種類、遷移状態、活性化エネルギー(化学反応) [演習レポート課題1~2を復習すること。化学反応の種類や反応における遷移状 態、活性化エネルギーとはどの様なものかを理解できるまで復習すること。] 8回 化学反応 (7章) 内容:活性化エネルギー、反応熱(化学反応) [遷移状態、活性化エネルギー、反応熱の関連を理解できるまで復習すること。] 9回 活性化エネルギーと反応速度 (7章) 内容:活性化エネルギーと反応速度式、反応速度定数 [反応速度の表し方、反応速度と活性化エネルギーとの関係、反応速度定数につ いて理解できるまで復習すること。] 10回 化学平衡 (7章) 内容:反応速度と平衡、平衡定数、ル・シャトリエの法則 [化学平衡に達するまでと平衡状態との関係、平衡定数、ル・シャトリエの法則 について理解できるまで復習すること。] (演習レポート課題3) 11回 濃度と酸-塩基 (3章) 内容:重量パーセント濃度、ppm、ppb、ppt、モルの概念、モル濃度、 酸-塩基の定義、酸塩基の強弱、電離度 [濃度の表現法、モルの概念について理解できるまで復習すること。酸-塩基の 定義、酸塩基の強弱、電離度の関係についても復習すること。] 12回 酸の構造と酸の強弱 (3章) 内容:酸と共役塩基、共鳴、電子の局在化-非局在化、極限構造、共役塩基の 構造と酸の強弱、酸解離平衡定数、酸性度、pHとpOH [酸と共役塩基について、共役塩基の共鳴構造、電子の非局在化とは、共役塩 基の構造と酸の強弱の関係について、酸解離平衡と酸性度の関係について、 pHとpOHについて理解できるまで復習すること。] (演習レポート課題4) 13回 酸-塩基のまとめ (3章) 内容:酸と塩基に関わる実際の例をもとに、酸-塩基のまとめを行う。 [演習レポート課題5の内容を中心に、有機化学反応における電子の動きを表す矢印 に関する読み書きができるようにすること。] (演習レポート課題5) 14回 Lewis構造式と有機化学反応の関係 内容:Lewis構造式で示した電子が有機化学反応の中心的な役割を果たす。そ の電子の動きを矢印で表す。 [電子の動きを表す矢印の読み書きができるように復習すること。] 15回 環境問題と化学 (9章) と 第7~14回までのまとめ 内容:身近な環境問題、ダイオキシン類の毒性、ごみ処理の現状(環境問題と 化学) これまでの講義内容をふり返る(まとめ)。 [演習レポート課題3~5を復習すること。化学と社会の関わりについて、いくつか の身近な例を挙げられるように考えておくこと。] 16回 定期試験 内容:第1~15回までの講義内容の試験を実施する(期末試験)。 |
| 注意 | 演習レポート課題の内容を確実に理解できるまで復習すること。解らないことは教員に質 問して解消すること。 |
- 教員: 北條 信
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