概要:
実験操作の体得や安全意識の啓蒙は勿論、ダイアログを実施することにより、実験の意味を確実に理解させ、様々な角度から実験結果を検討・考察させる。報告書の書き方も体得させる。
授業の進め方・方法:
実験する前にはしっかり予習をしておくこと。また、報告書を作成する際、まずは実験書や関連科目の教科書やそのときのノートを参考にする。それでも足りない部分は、図書館での文献調査等が必要となる。さらに共同実験者とのディスカッションも有意義である。公欠および正当な理由があると認めた場合の欠課には追実験を認めるので、やむを得ず実験を欠席する場合には必ず実験担当者まで事前に連絡すること。
注意点:
関連科目
第１学年の化学、第２・３学年の無機化学、第３・４学年の物理化学などと関連する。
学習指針
物理化学及び無機化学実験として位置づけられるので、授業で習った内容を自主的に復習しておくこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
前期の実験における安全指導・レポート指導・器具薬品の準備
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| 2週 |
７組１４項目の実験
（２週連続して実験し、その次週の実験開始時に２項目の実験についてレポートを提出する。原則として同日にダイアログを行う。）
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基本物性測定
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| 3週 |
同上 |
（水－アルコール系の粘度・密度測定）
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| 4週 |
同上 |
電気化学実験
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| 5週 |
同上 |
（溶液の電導度測定・酸－塩基の伝導度滴定）
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| 6週 |
同上 |
相互溶解度曲線の作成
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| 7週 |
同上 |
（二成分系の相互溶解度曲線・三成分系の相互溶解度曲線）
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| 8週 |
同上 |
無機合成実験Ⅰ
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| 2ndQ |
| 9週 |
同上 |
（ゴールドシュミット反応、無機・金属化合物の合成）
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| 10週 |
同上 |
反応速度定数の測定
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| 11週 |
同上 |
（擬一次反応速度定数・２次反応速度定数）
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| 12週 |
同上 |
界面化学実験
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| 13週 |
同上 |
（活性炭への酢酸の吸着・界面活性剤溶液の表面張力）
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| 14週 |
同上 |
データ整理、実験室の整理整頓
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| 15週 |
同上 |
前期の実験のまとめと各班での話し合い
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| 16週 |
同上 |
PBL実験および発表会の説明、テーマ選定の指導
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
後期の実験における安全指導・レポート指導・器具薬品の準備
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| 2週 |
７組１４項目の実験
（２週連続して実験し、その次週の実験開始時に２項目の実験についてレポートを提出する。原則として同日にダイアログを行う。） |
ガラス細工
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| 3週 |
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（ガラス細工の基礎・ガラス細工の応用）
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| 4週 |
同上 |
機器分析
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| 5週 |
同上 |
（ガスクロマトグラフ分析１・２）
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| 6週 |
同上 |
分配係数の測定
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| 7週 |
同上 |
（水－エーテル系の分配係数、コハク酸および安息香酸）
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| 8週 |
同上 |
熱化学実験
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| 4thQ |
| 9週 |
同上 |
（ヨウ化銀の熱転移の測定・塩酸と水酸化ナトリウムとの中和熱測定）
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| 10週 |
同上 |
無機合成実験Ⅱ
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| 11週 |
同上 |
（錯体合成実験、キレート錯体）
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| 12週 |
同上 |
データ整理、実験室の整理整頓
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| 13週 |
同上 |
PBLテーマ
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| 14週 |
同上 |
（問題解決型テーマ 実験計画の立案および実行）
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| 15週 |
同上 |
諮問とPBLテーマ発表会の準備
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| 16週 |
PBLテーマ発表会 |
討論
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 4 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 4 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 4 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 4 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 4 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 4 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 4 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 4 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 4 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 4 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 4 | |
| 専門的能力 | 分野別の工学実験・実習能力 | 化学・生物系分野【実験・実習能力】 | 物理化学実験 | 温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。 | 4 | |
| 各種密度計(ゲールサック、オストワルド等)を用いて、液体および固体の正確な密度を測定し、測定原理を説明できる。 | 4 | |
| 粘度計を用いて、各種液体・溶液の粘度を測定し、濃度依存性を説明できる。 | 4 | |
| 熱に関する測定(溶解熱、燃焼熱等)をして、定量的に説明できる。 | 4 | |
| 分子量の測定(浸透圧、沸点上昇、凝固点降下、粘度測定法等)により、束一的性質から分子量を求めることができる。 | 4 | |
| 相平衡(液体の蒸気圧、固体の溶解度、液体の相互溶解度等)を理解して、平衡の概念を説明できる。 | 4 | |
| 基本的な金属単極電位(半電池)を組み合わせ、代表的なダニエル電池の起電力を測定できる。また、水の電気分解を測定し、理論分解電圧と水素・酸素過電圧についても説明できる。 | 4 | |
| 反応速度定数の温度依存性から活性化エネルギーを決定できる。 | 4 | |