化学II

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 化学II
科目番号 0023 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: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 数研出版「改訂版 化学基礎」/ 数研出版「リードα化学基礎+化学」/ 東京書籍「ダイナミックワイド図説化学」
担当教員 井手 智仁

目的・到達目標

1.化学が物質を対象とする科学であることや,化学が人間生活に果たしている役割を理解できる。
2.化学反応の量的関係が理解できる。
3.酸と塩基について学び、それらの性質や中和反応について理解できる。
4.酸化還元反応の定義を説明することができ、それを化学反応式で記述できる。
5.この目標を達成するために探求活動を行い,学習内容を深めるとともに,化学的に探求する能力を高める。

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最低到達レベルの目安未到達レベルの目安
化学反応式とその量的関係化学反応式を記述し,化学量論の計算ができる。化学反応式を記述し,簡単な化学量論の計算ができる。化学反応式を記述できる。化学反応式を記述できない。
酸と塩基酸と塩基の定義や性質を説明でき,それらの分類ができる。酸と塩基の定義を説明でき,それらの性質を理解している。酸と塩基の定義を説明できる。酸と塩基の定義を説明できない。
中和反応中和反応と塩,中和滴定について詳しく説明ができ,中和反応の結果より酸と塩基の量的関係を求めることができる。中和反応と塩について説明ができ,中和反応の簡単な計算ができる。中和反応やその量的関係を説明できる。中和反応やその量的関係を説明できない。
酸化と還元酸化還元の定義を説明でき,酸化数の増減から物質が酸化または還元されたかどうかを区別できる。酸化還元滴定の結果化から酸化剤と還元剤の量的関係を求めることができる。酸化還元の定義を説明でき,酸化数の増減から物質が酸化または還元されたかどうかを区別できる。酸化還元の定義を説明できる。酸化数を求めることができる。酸化還元の定義を説明できない。
金属の酸化還元反応金属のイオン化傾向に基づき金属がどのような反応をするかを説明できる。様々な金属をイオン化傾向の大小(イオン化列)を説明できる。一部の重要な金属をイオン化傾向の順に並べることができる。代表的な金属をイオン化傾向順に並べることができない。
酸化還元反応の応用電池の構成を説明でき様々な電池を分類できる。また様々な金属の精錬法を化学反応式を用いて説明できる。電池の構成を説明でき代表的な電池を分類できる。また一部の金属の精錬法を化学反応式を用いて説明できる。電池の構成を説明できる。また一部の金属の精錬法を説明できる。電池の構成を説明できず、また一部の金属の精錬法を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1.化学反応式の記述とそれを用いた量的関係を学ぶ。
2.酸と塩基の定義、それらの性質や中和反応について学ぶ。
3.酸化還元反応の定義およびそれを化学反応式で記述することを学ぶ。
授業の進め方と授業内容・方法:
高校教科書を用いて化学に必要な基本的な考え方や定義、化学反応式を用いたモル計算について説明をしていく。教科書の問題や副教材を活用して、知識の定着を図っていく。
中間試験と学年末試験の前後を締め切りとして、教科書の演習問題および問題集の問題を中心とする課題を課す。課題は毎回の復習および試験勉強として取り組む。課題の取り組み態度は本科目の成績に反映される。
注意点:
・本科目の学習内容を定着させるためには、毎回の授業の予習・復習を怠らず行い、授業に集中することが必要である。
・問題集「リードα化学基礎+化学」は第2学年以降の化学III以降の授業でも使用するので、大切に扱うこと。
・関数電卓は本科目だけではなく実験等の他の科目でも使用するので常に持ってくること。

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 第2編第1章
2-1-3化学反応式と物質量 (1)
 ・化学反応式
 ・イオン反応式
・化学変化を化学反応式およびイオン反応式で記述できる。
2週 2-1-3化学反応式と物質量 (2)
 ・化学反応式が表す量的関係
・化学反応式の係数と反応に関与する物質の物質量、質量、および気体の体積との間の量的な関係を説明できる。
3週 第2編第2章
2-2-1酸・塩基
 ・酸と塩基
 ・酸と塩基の定義 (1)
 ・酸と塩基の定義 (2)
 ・酸・塩基の価数
 ・酸・塩基の強弱
・酸塩基の定義(アレニウスの定義, ブレンステッド・ローリーの定義)により化学反応で酸・塩基としてはたらく物質を説明できる。
・酸・塩基をその価数により分類できる。
・水溶液中の酸・塩基の電離度を求めることとができる。
・酸・塩基を強酸/弱酸および強塩基/弱塩基に分類できる。
4週 2-2-2 水の電離と水溶液のpH
 ・水の電離
 ・pH
 ・(発展)水のイオン積とpHの求め方
・水は一部が電離していることを理解しており、純水中の水素イオンと水酸化物イオンの濃度を説明できる。
・水溶液のpHを求めることができる。
・pHの測定法やpH指示薬の変色域を説明できる。
・(発展)水のイオン積をpHの計算に利用すること、および対数を用いた任意の濃度の溶液のpHの計算ができる。
5週 2-2-3中和反応 (1)
 ・中和反応
 ・中和滴定 (1)
  ・原理
  ・中和滴定に使用する器具
・中和反応の化学反応式を記述でき、中和反応の量的関係を説明できる。
・中和滴定の原理を説明できる。
・中和滴定に使用する器具とその使用方法を説明できる。
6週 2-2-3中和反応 (2)
 ・中和滴定 (2)
  ・酸・塩基の濃度決定
 ・滴定曲線
・中和滴定の結果から濃度未知の酸・塩基の濃度を決定することができる。
・滴定に用いる酸・塩基の強弱の組み合わせによりどのような滴定曲線ができるかを説明することができる。
・滴定に用いる酸・塩基の強弱の組み合わせから、適切なpH指示薬を選択することができる。
7週 2-2-4塩
 ・塩とその分類
 ・塩の水溶液
 ・弱酸・弱塩基の遊離
 ・(発展)塩の加水分解
・塩を正塩・酸性塩・塩基性塩に分類することができる
・塩の水溶液の性質を説明することができる。
・弱酸・弱塩基の塩から弱酸・弱塩基が遊離することを説明することができる。
・(発展)塩の水溶液の性質や弱酸・弱塩基の遊離を加水分解を用いて説明することができる。
8週 後期中間試験 ・後期前半の学習内容の理解度を確認するテストで合格点をとる。
4thQ
9週 ・中間試験の返却と解説
第2編第3章
2-3-1酸化と還元 (1)
 ・酸化・還元の定義
・学習内容が身に付いたかを確認する。
・電子の授受に基づいた酸化と還元の定義により物質の酸化と還元を説明できる。
・酸化数の変化から酸化還元反応の区別ができる。
10週 2-3-1酸化と還元 (2)
 ・酸化・還元と酸化数
2-3-2酸化剤と還元剤 (1)
 ・酸化剤・還元剤とそのはたらき
・化合物やイオン中の原子の酸化数を求めることができる。
・電子(e-)を含む反応式より物質の酸化剤・還元剤としてのはたらきを用いて説明できる。
・電子を含む反応式を書くことができる。
11週 2-3-2 酸化剤と還元剤 (2)
 ・酸化剤と還元剤の反応の例
・酸化剤と還元剤の反応をイオン反応式で表すことができる。
12週 2-3-2 酸化剤と還元剤 (3)
 ・酸化剤と還元剤の量的関係
・酸化還元滴定の結果より、濃度未知の酸化剤または還元剤の濃度を求めることができる。
13週 2-3-3金属の酸化還元反応
 ・金属のイオン化傾向
 ・イオン化傾向と金属の反応性
・金属のイオン化傾向の大小(イオン化列)により金属単体と金属イオンの溶液との反応を予想することができる。
・金属単体の酸などとの反応性を説明できる。
14週 2-3-4 酸化還元反応の応用 (1)
 ・酸化還元反応とエネルギー
 ・電池の仕組み
 ・実用電池
・さまざまな酸化還元反応のエネルギーが身の回りで利用されていることを理解している。
・電池が酸化還元反応を利用して電気エネルギーを取り出す装置であることを理解しており、電池を構成する電極等の要素を説明することができる
・実用電池を一次電池/二次電池に分類できる。また、燃料電池の動作原理の概要を述べることができる。
15週 2-3-4 酸化還元反応の応用 (2)
 ・金属の精錬
・学習のまとめ
・代表的な金属の精錬の方法を説明できる。
・酸化と還元の学習内容をふりかえり、身についた学習内容および身についていない学習内容を認識する。
16週 後期学習内容のふりかえり ・後期の学習範囲で理解度が低いところをがあれば、復習すべき単元を確認する。

評価割合

試験課題合計
総合評価割合8020100
基礎的能力8020100
専門的能力000
分野横断的能力000