物質工学実験Ⅱ

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 物質工学実験Ⅱ
科目番号 2K005 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 4
開設学科 物質工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 定量分析:浅田・内出・小林:技報堂出版
担当教員 太田 道也,工藤 翔慈,工藤 まゆみ

到達目標

前期:定量分析実験の基本的操作を通して、物質の分離や定量法を習得する。
 □ 重量分析:物質の熱分解による質量減少から、物質の構造と熱分解反応について評価することができる。
 □ 中和滴定:酸塩基反応、強酸・弱酸と強塩基・弱塩基、指示薬の選択など、滴定の基礎を学ぶことができる。
 □ キレート滴定:キレートの調製方法や水溶液中の金属イオン定量方法を習得することができる。
 □ 酸化還元滴定:酸化還元反応を理解し、滴定に応用することができる
後期:無機化合物を主題として化学実験の基礎を学ぶとともに,合成・精製・分析の基本を学習する。
 □ 酸化物セラミックスの合成法を学び,合成した試料の評価ができる。
 □ 安全にガラス細工を行うことができる。
 □ pHメーターを用いて中和滴定により未知試料の定量ができる。
 □ 比色分析により,微量元素の分析ができる。
 □ ベンガラやモール塩の合成方法を学び,無機化合物の精製ができる。

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
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

準学士課程 D-3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
前期:分析化学の基本的実験技術(定量分析)を習得する。
後期:無機化学的な内容を通じて、安全な実験の進め方と実験技術を習得することができる。
授業の進め方・方法:
前期:
[ 実験テーマ]
 1.重量分析
 2.中和滴定
 3.キレート滴定
 4.酸化還元滴定
後期:
実験は4テーマ。2~3人でグループを作り、各テーマごとに3~4グループが実験を行う。
第1回目の実験前には試薬の安全な取り扱い方法、実験の原理を予習しておき、それについてノートチェックを行う。
[ 実験テーマ]
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
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 ガイダンス
・実験を安全に行うための諸注意、レポートの書き方、廃液の扱いなど
重量分析(講義)
・天秤の使い方、制度、恒量など
・物質の参加、熱分解、結晶水の脱離など
2週 器具点検
・各自の器具点検
重量分析
・るつぼの秤量と恒量、塩化カルシウム四水和物の脱水、計算
3週 中和滴定 Ⅰ
教室講義
4週 中和滴定 Ⅱ
炭酸ナトリウム標準液と塩酸標準液の調製
5週 中和滴定 Ⅲ
塩酸標準液の滴定
6週 中和滴定 Ⅳ
水酸化ナトリウム標準液の調製と滴定
7週 中和滴定 Ⅴ
食酢中の酢酸の定量
8週 キレート滴定 Ⅰ
教室講義
2ndQ
9週 キレート滴定 Ⅱ
EDTA標準液の調製
10週 キレート滴定 Ⅲ
水の硬度測定
11週 酸化還元滴定 Ⅰ
教室講義
12週 酸化還元滴定 Ⅱ
過マンガン酸カリウム溶液調整と評定、シュウ酸ナトリウム標準液の調製
13週 酸化還元滴定 Ⅲ
硫酸アンモニウム鉄(Ⅱ)中の鉄の定量
14週 器具点検・清掃
・器具点検、片付け、清掃
・調整試薬の整理と廃棄
15週 前期総括
定量分析のまとめ、小テスト
16週 定期試験なし
後期
3rdQ
1週 無機化学に関する実験
・実験を安全に行うための諸注意
・テキスト配布、実験内容の説明
・器具点検、整理
2週 無機化学に関する実験
・各実験内容の説明
3週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
4週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
5週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
6週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
7週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
8週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
4thQ
9週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
10週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
11週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
12週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
13週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
14週 無機化学に関する実験
第3週から14週までローテーションで4テーマについて実験する。
 1.セラミックスの合成 とガラス細工(全3週)
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
 3.べんがらの合成(全3週)
 4.河川水中の鉄の定量分析(全3週)
15週 まとめ、器具点検、片付け、清掃
16週 定期試験なし

評価割合

試験:20%レポート:80%相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合08000020100
基礎的能力0500001060
専門的能力0200001030
分野横断的能力010000010