化学III

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III
科目番号 0054 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 電気工学科 対象学年 2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 (数研出版)改訂版化学・リードα化学基礎+化学・(東京書籍)図説化学
担当教員 北折 典之

目的・到達目標

まず、酸化還元反応の応用である化学電池や電気分解について学ぶ。次いで、物質の状態や気体・溶液の性質について学習する。
後半は、化学反応とエネルギーについて学ぶほか、化学反応速度の表し方、求め方を説明する。
これらについて、高校化学の教科書レベルの基礎知識を習得し、基礎的な問題が解けるようになることを到達目標とする。

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(可)未到達レベルの目安
酸化還元反応の応用電池や電気分解の電極反応について、イオン反応式を記述し、種々の計算ができる。電池の仕組みや電気分解について、基本的なことがらを説明できる。金属のイオン化傾向の大小を理解していて、金属の反応性を説明できる。金属のイオン化傾向の大小を理解していない。
物質の状態と平衡気液平衡、気体の状態方程式、希薄溶液に関する計算問題ができる。物質の状態、気体の性質、溶液の性質、固体の構造について、基本的なことがらを説明できる。物質の状態、気体の性質、溶液の性質、固体の構造にかかわる化学用語を答えられる。物質の状態、気体の性質、溶液の性質、固体の構造にかかわる化学用語を答えられない。
固体の構造金属結晶やイオン結晶の単位格子の特徴(配位数など)を述べることができ、密度や充填率の計算ができる。金属結晶やイオン結晶の構造を理解しており、単位格子の特徴(配位数など)を述べることができる。金属結晶の構造の種類を挙げることができる。金属結晶の構造の種類を挙げることができない。
化学反応とエネルギー熱化学方程式を記述し、ヘスの法則を利用した反応熱の計算ができる。熱化学方程式を記述できる。反応熱の種類を挙げることができ、定義を説明できる。反応熱の種類を挙げることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1年生で学習した化学Iおよび化学Ⅱ、ものづくり基礎工学とともに、化学および工学の基礎科目として位置づけられる。
授業の進め方と授業内容・方法:
高校の検定教科書に沿って理解すべき基本事項を説明していく。問題集は復習に役立てること。各学科の授業で扱う基礎的な内容は同じであり、下記の授業計画に示している。さらに発展的な内容を学科の専門性に応じて付け加えることもある。
注意点:
化学 Iおよび化学Ⅱ の内容を理解しておくこと。講義用ノートを準備すること。予習・復習を欠かさず自学自習の習慣を確立させること。理解を深める上で、ノートの作成や記載および演習などは非常に重要であることから、これらも評価の対象に加える。

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
前期
1stQ
1週 ガイダンス・復習 酸化還元についての基本事項を確認する。
2週 電池 電池の仕組み、一次電池、二次電池を説明できるようになる。
3週 電気分解(1) 電気分解の電極反応を理解する。
4週 電気分解(2) ファラデーの法則を利用した計算ができる。電気分解の利用について実例を挙げることができる。
5週 粒子の結合と結晶(1)イオン結晶・分子結晶・共有結合結晶 物質の三態、気液平衡と蒸気圧について理解する。
6週 粒子の結合と結晶(2)金属結晶・非晶質 ボイルシャルルの法則を説明し、気体に関する計算ができるようになる。
7週 物質の状態変化 溶解現象の説明ができ、溶液の濃度を計算できるようになること。
8週 中間試験 前期前半の学習内容を確認する。
2ndQ
9週 気体(1)状態方程式 気体の諸法則を理解し、状態方程式に基づく計算ができる。
10週 気体(2)混合気体・実在気体と理想気体 気体の全圧と分圧に関する計算ができるようになり、実在気体と理想気体の差を説明できるようになる。
11週 溶液(1)溶解度・濃度 溶解のしくみを説明でき、溶解度や濃度に関する計算ができる。
12週 溶液(2)希薄溶液・コロイド溶液 希薄溶液の性質およびコロイド溶液の特徴を説明できる。
13週 化学反応とエネルギー(1)熱化学方程式・反応熱の種類 反応熱の種類を説明し、熱化学方程式を記述できる。
14週 化学反応とエネルギー(2)ヘスの法則 ヘスの法則を説明し、反応熱を計算できる。
15週 化学反応とエネルギー(3)結合エネルギー・化学反応と光 結合エネルギーを理解し、反応熱との関係を説明できる。また、化学発光および光化学反応について代表例を挙げることができる。
16週 期末試験答案返却 前期末の学習内容の定着度を確認する。

評価割合

試験その他合計
総合評価割合8020100
基礎的能力8020100