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08年度 (2026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 教科書: 浅田誠一・内出茂・小林基宏 著,「図解とフローチャートによる定量分析」,技報堂出版
担当教員 工藤 まゆみ,深澤 永里香,羽切 正英

到達目標

前期:定量分析実験の基本的操作を通して、物質の定量法を習得する。
 □ 重量分析:試料を加熱し、残留物の質量から目的成分の定量ができる。
 □ 中和滴定:酸・塩基反応を用いた滴定により、酸の定量ができる。
 □ キレート滴定:キレートを用いた滴定により、金属イオンの定量ができる。
 □ 酸化還元滴定:酸化還元反応を用いた滴定の原理を理解できる。
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。
 □ 錯体の合成法を学び,合成した試料の評価ができる。
 □ 材料の表面加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。
 □ 吸光度分析により,微量元素の分析ができる。

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重量分析の原理を十分に理解し、目的成分の定量ができる。重量分析によって目的成分の定量ができる。重量分析によって目的成分の定量ができない。
評価項目2中和滴定の原理を十分に理解し、酸の定量ができる。中和滴定によって酸の定量ができる。中和滴定によって酸の定量ができない。
評価項目3キレート滴定の原理を十分に理解し、金属イオンの定量ができる。キレート滴定によって金属イオンの定量ができる。キレート滴定によって金属イオンの定量ができない。
評価項目4酸化還元滴定の原理を十分に理解できる。酸化還元滴定の原理を理解できる。酸化還元滴定の原理を理解できない。
評価項目5酸化還元反応を利用した表面処理技術を学び、処理した試料が十分に評価できる。酸化還元反応を利用した表面処理技術を学び、処理した試料が評価できる。酸化還元反応を利用した表面処理技術について習得することができない。
評価項目6pHメーターの原理を十分に理解し、それを用いた中和滴定により未知試料の定量が十分にできる。pHメーターを適切に使用し、それを用いた中和滴定により未知試料の定量ができる。pHメーターを用いた中和滴定による定量法が習得できない。
評価項目7吸光度分析を十分理解し、微量元素の分析が十分にできる。吸光度分析を理解し、微量元素の分析ができる。吸光度分析が習得できない。
評価項目8錯塩の合成方法を理解し、無機化合物の合成が十分にできる。錯塩の合成方法を理解し、無機化合物の合成ができる。無機化合物の合成法が習得できない。

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:定量分析の基本的実験操作、および測定値の取扱いについて学ぶ。
後期:無機化学および分析化学、工業的化学技術に関する実験を通じ、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:
実験前には試薬の安全な取り扱い方法、実験の原理、実験操作について予習しておき、それについてノートチェックを行う。

前期:以下のテーマに関する講義と実験を行う。
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:以下のテーマに関する講義と実験を行う。
1.無電解ニッケルめっき
2.pHメーターを用いた中和滴定
3.金属錯体の合成と光反応
4.環境水中の鉄の定量分析
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

週 授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス・測定値の取扱いと精度について
講義
実験を安全に行うための諸注意、実験ノートやレポートの書き方を理解できる。測定値の取扱いと精度について理解できる。
2週 定量分析で用いる計量器具と天秤の扱い方Ⅰ
講義
重量分析で用いる天秤・るつぼ、および容量分析で用いるホールピペット・ビュレット・安全ピペッターの扱い方について理解できる。
3週 定量分析で用いる計量器具と天秤の扱い方Ⅱ
実験 天秤とホールピペットの取扱い
卓上天秤・ホールピペット・安全ピペッターを正しく扱うことができる。
4週 定量分析で用いる計量器具と天秤の扱い方Ⅲ
実験 メスフラスコとビュレットの取扱い
メスフラスコ・ビュレットを正しく扱うことができる。
5週 重量分析Ⅰ
講義
実験 精密天秤とるつぼの取扱い
重量分析の原理を理解できる。
精密天秤・るつぼ・デシケーターを正しく扱うことができる。
6週 重量分析Ⅱ
実験 るつぼの恒量
るつぼの恒量ができる。
7週 重量分析Ⅲ
実験 結晶塩化バリウム中の結晶水の定量
重量分析により、結晶水の定量ができる。
8週 中和滴定Ⅰ
講義
実験 炭酸ナトリウム標準液の調製
中和滴定の原理を理解できる。
標準液の調製ができる。
2ndQ
9週 中和滴定Ⅱ
実験 塩酸標準液の調製と標定
標準液の調製と標定ができる。
10週 中和滴定Ⅲ
実験 水酸化ナトリウム標準液の調製と標定
標準液の調製と標定ができる。
11週 中和滴定Ⅳ
実験 食酢中の酢酸の定量
中和滴定により、食酢中の酢酸の定量ができる。
12週 酸化還元滴定・キレート滴定Ⅰ
講義
酸化還元滴定とキレート滴定の原理を理解できる。
13週 キレート滴定Ⅱ
実験 水の硬度測定
キレート滴定により、水の硬度測定ができる。
14週 器具点検・清掃
15週 まとめ・補足
16週
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
実験の安全性を理解し、レポートの書き方、廃液の扱い、無機化学実験において必要な基礎的内容を理解できる。
2週 無機化学に関する実験
・各実験内容の説明
実験で使用する器具の取り扱いと廃液処理に関して理解できる。
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.無電解ニッケルめっき(全3週)
酸化還元反応を利用した表面処理法について理解できる。
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.無電解ニッケルめっき(全3週)
酸化還元反応を利用した表面処理法について理解できる。
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.無電解ニッケルめっき(全3週)
酸化還元反応を利用した表面処理法について理解できる。
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。
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
pHメーターの原理と取り扱いについて理解し、電位差滴定における当量点の考え方について理解できる。
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。
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
pHメーターの原理と取り扱いについて理解し、電位差滴定における当量点の考え方について理解できる。
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。
 2.pHメーターを用いた中和滴定(全3週)
pHメーターの原理と取り扱いについて理解し、電位差滴定における当量点の考え方について理解できる。
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。
 3.金属錯体の合成と光反応(全3週)
金属錯体の合成方法、その反応性について実験を通じて理解できる。
収率の計算が出来る。
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。
 3.金属錯体の合成と光反応(全3週)
金属錯体の合成方法、その反応性について実験を通じて理解できる。
収率の計算が出来る。
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。
 3.金属錯体の合成と光反応(全3週)
金属錯体の合成方法、その反応性について実験を通じて理解できる。
収率の計算が出来る。
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。
 4.環境水中の鉄の定量分析(全3週)
環境水中の鉄含量の定量分析を通じ、比色分析法の定量原理と方法を理解できる。
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。
 4.環境水中の鉄の定量分析(全3週)
環境水中の鉄含量の定量分析を通じ、比色分析法の定量原理と方法を理解できる。
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。
 4.環境水中の鉄の定量分析(全3週)
環境水中の鉄含量の定量分析を通じ、比色分析法の定量原理と方法を理解できる。
15週 まとめ、器具点検・清掃、片付け
16週

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
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】有機化学実験到達目標3
使用する試薬の危険性を理解し、適切に取り扱うことができる。3
実験廃液の分類方法を理解し、適切に処理できる。3
安全を意識して実験に取り組み、災害時の対応について説明できる。3
実験の目的・理論・操作方法を説明できる。3
実験データを正しく取り扱うことができる。3
適切な構成と文章でレポートを作成できる。3
適切な実験装置を組み立て、合成反応ができる。3
物質の単離又は精製ができる。3
収率の計算ができる。3
適切な方法を用いて定性及び定量分析ができる。3
各種の機器・装置を用いて、物質(材料)の構造解析、試料観察、物性測定、定量分析、定性分析等を行うことができる。3
適切な器具を用いて各種の物性値を測定し、得られたデータを解析できる。3
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能多様な他者との間で良好な人間関係を形成するための行動ができる。3

評価割合

試験レポート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