科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 化学
科目番号 1K001 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 物質工学科 対象学年 1
開設期 前期 週時間数 4
教科書/教材 教科書:化学基礎:数研出版、化学:数研出版、問題集:新課程版 セミナー化学基礎+化学:第一学習社、参考書:新課程二訂版 スクエア最新図説化学:第一学習社
担当教員 出口 米和

到達目標

□ 物質の構成と化学結合について理解できる。
□ 物質の構成粒子について理解できる。
□ 粒子の結合について理解できる。
□ 物質量と化学反応式について理解でき、物質量の計算ができる。
□ 酸と塩基の化学反応についいて理解できる。
□ 酸化還元反応について理解できる。
□ 固体の構造について理解できる。
□ 物質の状態変化について理解できる。
□ 気体について理解できる。
□ 溶液について理解できる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1物質の構成と化学結合を十分に説明出来る 物質の構成と化学結合を説明できる。 物質の構成と化学結合を説明できない。
評価項目2物質の変化について十分に説明出来る 物質の変化について説明できる。 物質の変化について説明出来ない。
評価項目3物質の状態について十分に説明できる。物質の状態について説明できる。物質の状態について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

準学士課程 B-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
化学的な知識や考え方を身につけ、自然科学的なものの見方を学ぶ。また化学の知識や考え方を、日常生活や社会、
それぞれの専門分野の学習に関連づけて考えられるようにする。
授業の進め方・方法:
座学
注意点:

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 物質の構成:純物質と混合物、物質とその成分、物質の三態と熱運動 物質が純物質と混合物に分類されることが理解できる。
物質が種々の元素から成り立っていることや、元素記号で表されることを理解できる。
物質に固体・液体・気体の3つの状態があることを確認し、それぞれの状態で分子の熱運動の状態が異なっていることが理解できる。
2週 物質の構成粒子:原子とその構造、イオン、周期表
原子の構造が理解できる。
イオンの電子配置について理解できる。
元素の性質から考え出された周期律と、それを一覧にした周期表の特徴が理解できる。
3週 粒子の結合:イオン結合とイオン結晶、共有結合と分子、配位結合 イオン結合、共有結合、配位結合について理解できる
4週 粒子の結合:分子間に働く力、高分子化合物、共有結合の結晶、金属結合と金属結晶 分子間に働く力について理解できる。
金属元素の原子同士がイオン結合や共有結合と異なる仕組みで結合することを理解する。
5週 物質量と化学反応式:原子量・分子量・式量、物質量、溶液の濃度、化学反応式と物質量 原子量の概念によって、異なる元素の原子同士の質量が比較しやすくなることを理解する。
物質量の取り扱いと計算ができる。
溶液の濃度を計算できる。
化学反応式と物質量の関係について理解する。
6週 酸と塩基の反応:酸・塩基、水素イオン濃度とpH、中和反応と塩、中和滴定 酸や塩基について、アレニウスとブレンステッドの2つの定義を学び、酸・塩基の反応には水素イオンが寄与していることを理解する。
水溶液の酸性や塩基性の強さをpHで表すことができる。
中和反応における量的関係、および酸・塩基の強弱との関係について理解できる。
7週 酸化還元反応:酸化と還元、酸化剤と還元剤、金属の酸化還元反応、酸化還元反応の利用 酸素や水素の授受による酸化還元反応の例を学び、電子の授受による酸化・還元の定義を理解できる。
酸化剤と還元剤の働きについて理解できる。
金属が水溶液中でイオンになる反応が酸化還元反応の一つであること、イオン化傾向が金属の種類によって異なることを理解する。
電解質水溶液と金属を利用することによって電池ができることを理解できる。
8週 中間試験
2ndQ
9週 物質の構造:結晶とアモルファス、金属結晶、イオン結晶、分子間力と分子結晶、共有結合の結晶 化学基礎で学んだ内容と関連付けながら、固体の格子結晶の概念とそれぞれの結晶の構造について理解できる。
10週 物質の状態変化:粒子の熱運動、三態の変化と熱エネルギー、気液平衡と蒸気圧
物質の状態変化に伴うエネルギーの出入りや化学結合と融点・沸点の関係について理解できる。
11週 気体:気体の体積、気体の状態方程式 理想気体の体積や圧力、絶対温度との関係についてボイルの法則、シャルルの法則、ボイル・シャルルの法則が成り立つことを理解できる。
理想気体の状態方程式を利用して、気体の分子量を計算によって求めることができる。
12週 気体:混合気体の圧力、実在気体 混合気体について、理想気体の状態方程式から導かれる分圧の法則について理解できる。
実在気体と理想気体の違いについて理解できる。
13週 溶液:溶解とそのしくみ、溶解度 イオン結晶や分子からなる物質の溶解について、溶質及び溶媒の極性の有無などと関連付けながら、そのしくみや溶解性の違いについて理解できる。
飽和溶液について成り立っている溶解平衡について理解できる。
14週 溶液:稀薄溶液の性質、コロイド溶液 稀薄溶液では溶質の数にのみ依存して成り立つ共通の性質(蒸気圧降下、沸点上昇、凝固点効果、浸透圧)があることを理解できる。
コロイド溶液に特徴的な性質(チンダル現象、ブラウン運動、透析、電気泳動)について現象を交えて理解できる。
15週 期末試験
16週 テスト返却

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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
基礎的能力自然科学化学(一般)化学(一般)代表的な金属やプラスチックなど有機材料について、その性質、用途、また、その再利用など生活とのかかわりについて説明できる。3
洗剤や食品添加物等の化学物質の有効性、環境へのリスクについて説明できる。3
物質が原子からできていることを説明できる。3
単体と化合物がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。3
同素体がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。3
純物質と混合物の区別が説明できる。3
混合物の分離法について理解でき、分離操作を行う場合、適切な分離法を選択できる。3前1
物質を構成する分子・原子が常に運動していることが説明できる。3
水の状態変化が説明できる。3
物質の三態とその状態変化を説明できる。3
原子の構造(原子核・陽子・中性子・電子)や原子番号、質量数を説明できる。3
同位体について説明できる。3
放射性同位体とその代表的な用途について説明できる。3
原子の電子配置について電子殻を用い書き表すことができる。3
価電子の働きについて説明できる。3
原子のイオン化について説明できる。3
代表的なイオンを化学式で表すことができる。3
原子番号から価電子の数を見積もることができ、価電子から原子の性質について考えることができる。3
元素の性質を周期表(周期と族)と周期律から考えることができる。3
イオン式とイオンの名称を説明できる。3
イオン結合について説明できる。3
イオン結合性物質の性質を説明できる。3
イオン性結晶がどのようなものか説明できる。3
共有結合について説明できる。3
構造式や電子式により分子を書き表すことができる。3
自由電子と金属結合がどのようなものか説明できる。3
金属の性質を説明できる。3
原子の相対質量が説明できる。3
天然に存在する原子が同位体の混合物であり、その相対質量の平均値として原子量を用いることを説明できる。3
アボガドロ定数を理解し、物質量(mol)を用い物質の量を表すことができる。3
分子量・式量がどのような意味をもつか説明できる。3
気体の体積と物質量の関係を説明できる。3
化学反応を反応物、生成物、係数を理解して組み立てることができる。3
化学反応を用いて化学量論的な計算ができる。3
電離について説明でき、電解質と非電解質の区別ができる。3
質量パーセント濃度の説明ができ、質量パーセント濃度の計算ができる。3
モル濃度の説明ができ、モル濃度の計算ができる。3
酸・塩基の定義(ブレンステッドまで)を説明できる。3
酸・塩基の化学式から酸・塩基の価数をつけることができる。3
電離度から酸・塩基の強弱を説明できる。3
pHを説明でき、pHから水素イオン濃度を計算できる。また、水素イオン濃度をpHに変換できる。3
中和反応がどのような反応であるか説明できる。3
中和滴定の計算ができる。3
酸化還元反応について説明できる。3
イオン化傾向について説明できる。2
金属の反応性についてイオン化傾向に基づき説明できる。2
化学実験化学実験実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。2
事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。2
測定と測定値の取り扱いができる。2
有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。2
レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。2
ガラス器具の取り扱いができる。2
基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。2
試薬の調製ができる。2
代表的な気体発生の実験ができる。3
代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力80000020100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000