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。



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