新学習指導要領に基づく中学校理科教育に対応するためには,専門分野へと進む前段階として,化学や物理などの基礎的知識の習得を確実なものとすることが大切である。本授業によって,以下のことができる。
□ 1年生で学んだ化学IとIIを基礎とし,化学分野の一つである無機化学についての基本概念を理解し,基礎知識を習得する。
□ 化学および物理の立場から物質についての基礎的知識を習得する。
□ 周期表と原子の電子配置を説明できる。
□ 物質を化学結合によって分類し,その化学結合に由来する性質を説明できる。
□ 化学反応とそれに伴うエネルギー変化について理解する。
□ 酸と塩基の定義を理解し,物質を分類することができる。
□ 酸化還元反応について理解し、化学電池の標準電池電位を計算できる。
□ 原子の構造とBohrの原子モデルを説明できる。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
酸と塩基(1) |
ルイス酸・塩基について理解できる。硬い酸と柔らかい酸の概念を理解し、代表例を説明できる。
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| 2週 |
酸と塩基(2) |
ポーリングの規則に従ってオキソ酸の強さを比較できる。
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| 3週 |
酸と塩基(3) |
酸性酸化物、塩基性酸化物、両性酸化物を説明できる。
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| 4週 |
酸化と還元(1) |
酸化と還元の歴史を説明できる。還元反応の利用による金属単体の抽出を理解できる。
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| 5週 |
酸化と還元(2) |
Ellingham diagramの利用して金属単体の抽出を説明できる。
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| 6週 |
酸化と還元(3) |
電子移動と酸化還元反応を理解できる。
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| 7週 |
酸化と還元(4) |
標準電位とNernstの式を理解できる。不均化反応とLatimer diagramを説明できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
酸化還元安定性(1) |
水溶液中の酸化還元反応における熱力学的安定性とpHの関係を説明できる。
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| 10週 |
酸化還元安定性(2) |
水が酸化剤として働く反応の例をあげ説明できる。
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| 11週 |
酸化還元安定性(3) |
水が還元剤として働く反応の例をあげ説明できる。
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| 12週 |
原子の構造(1) |
Bohrモデルを説明できる。原子内の電子配置を理解する。
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| 13週 |
原子の構造(2) |
最外殻電子とイオン化ポテンシャルを説明できる。周期表と電子配置を理解する。
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| 14週 |
化学結合(1) |
Heilter-Londonの考えと原子価結合論を理解できる。共有結合における電子昇位と混成結合の生成を説明できる。
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| 15週 |
前期末試験 |
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| 16週 |
前期第15回目授業(答案返却) |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
化学結合(2) |
等核二原子分子と多原子分子における化学結合を説明できる。
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| 2週 |
化学結合(3) |
分子軌道理論の出発点を説明できる。
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| 3週 |
化学結合(4) |
分子軌道理論を水素分子イオンを例に説明できる。
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| 4週 |
化学結合(5) |
結合性軌道と反結合性軌道の関係を説明できる。 等核二原子分子における分子軌道の概略を理解する。
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| 5週 |
化学結合(6) |
異核二原子分子における分子軌道の概略を理解できる。多原子分子における分子軌道の概略を理解できる。
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| 6週 |
化学結合(7)・結晶(0) |
イオン性結合と金属結合を説明できる。結晶について化学結合における分類を説明できる。
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| 7週 |
結晶(1) |
結晶と非晶質を説明できる。結晶系とBravais格子を説明できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
結晶(2) |
ボルン・ハーバーサイクルを用いて格子エンタルピーを見積もれる。
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| 10週 |
結晶(2) |
構造解析技術とBraggの回折条件を理解する。
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| 11週 |
周期表と各族元素(1) |
周期表の内容を理解し、主要な各族元素について理解する。 典型元素について1族元素、2族元素の共通する特徴と性質を理解する。
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| 12週 |
周期表と各族元素(2) |
典型元素について12族-15族の中で金属と分類される元素の各族ごとに共通する特徴と性質を理解する。
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| 13週 |
周期表と各族元素(3) |
遷移元素(遷移金属)について第一遷移元素の特徴と第二、第三遷移元素に共通する性質を理解する。
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| 14週 |
錯体入門 |
錯体とはどういったものか、構成(中心原子、配位子、)、命名法を説明できる。
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
後期第15回目授業(答案返却)・まとめ |
無機化学Ⅰのまとめ
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 3 | |
| 電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 3 | |
| パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 3 | |
| 価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 | 3 | |
| 元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質を説明できる。 | 3 | |
| イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 | 3 | |
| 共有結合、イオン結合、金属結合について説明できる。 | 3 | |
| 代表的な分子に関して、原子価結合法(VB法)や分子軌道法(MO法)から共有結合を説明できる。 | 3 | |
| 電子配置から混成軌道の形成について説明できる。 | 3 | |
| 水素結合、配位結合、ファンデルワールス力について説明できる。 | 3 | |
| 結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 3 | |
| 金属結晶、イオン結晶、共有結晶について説明できる。 | 3 | |
| 錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。 | 2 | |
| 錯体の命名法に基づき、命名できる。 | 2 | |
| 配位数と構造について説明できる。 | 2 | |
| 代表的な錯体の性質(色、磁性等)を説明できる。 | 2 | |
| 代表的な元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 3 | |
| 分析化学 | 強酸、強塩基及び弱酸、弱塩基についての各種平衡について説明できる。 | 2 | |
| 強酸、強塩基、弱酸、弱塩基、弱酸の塩、弱塩基の塩のpHの計算ができる。 | 2 | |