到達目標
１年生のものづくり基礎工学では、化学実験を経験し化学のおもしろさを体感することが大きな目標であったが、２年生の物質工学基礎実験Ⅰ・Ⅱでは、各分野の基本的な実験単位操作を学び、３年生の物質工学実験Ⅰ・Ⅱ、４年生の物質工学実験ⅢＡ・ⅢＢで行うより高度な実験操作に対応するための基礎をつくることを目標とする。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 化学実験で取り扱うガラス器具の特徴を十分説明でき、その器具の取り扱いが上手であること。 | 化学実験で取り扱うガラス器具の特徴を十分説明でき、その器具の取り扱いに問題がないこと。 | 決められた時間内に、基本的なガラス器具を取り扱えない。その器具の特徴を十分理解していない。 |
| 評価項目2 | 決められた期間に、決められた内容のレポートをきちんと提出できる。 | 決められた期間に、おおむね決められた内容のレポートをきちんと提出できる。 | 決められた期間内にレポートを提出できない。 |
| 評価項目3 | すべての実験に参加し、すべての実験の前に実験操作をきちんとわかりやすく自分のノートにまとめている。 | すべての実験に参加し、すべての実験の前に実験操作を自分のノートにまとめている | 実施していない実験があり、実験の前に実験操作を自分のノートにまとめていないことがある。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
１年生のものづくり基礎工学で化学のおもしろさを学んだあと、本科目では各分野の実験における基本的な単位操作を学び、操作スキルを確実に身につける。また、３年生の「物質工学実験Ⅰ・Ⅱ」では基本的な単位操作を組み合わせた実験を行い、実験の再現が可能な実験操作手順を示すことが求められるので、その前段階として各単位操作の原理を理解する科目とも位置づけている。
授業の進め方・方法:
実験実習と講義
注意点:
専用の実験ノートを用意すること。指示された持ち物を忘れないこと。事故や危険を避けるため指導者の指示を忠実に守ること。実験計画の提出がない者には実験させない。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンスと安全講習 |
化学実験に潜む危険を学ぶ。
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| 2週 |
講義 ： 誤差、ガラス器具の取り扱い、用途、容量測定について |
器具の基本的な特徴を理解する。
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| 3週 |
実験１－１： 各種ガラス器具による水100mLの体積測定 |
ビーカー、メスフラスコ、ホールピペット、メスシリンダー、駒込ピペット等の器具の取り扱いを覚える。
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| 4週 |
実験１－２： ビュレットで既定量を決まった時間で滴下する。 |
メスフラスコ、ホールピペットを決まった時間で扱えるようにする。
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| 5週 |
実験１－３： おかわりの問題：100mL測定するのに、10回･2回・1回で採取する場合の誤差など |
採取する誤差を理解する。
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| 6週 |
講義 ： 標準溶液の測定：水酸化ナトリウム溶液の調製と濃度測定に関する講義 |
中和滴定の原理を理解する。中和点を計算で求めることができる。
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| 7週 |
実験２－１： 水酸化ナトリウム溶液の調製、フタル酸水素カリウム標準溶液の調製 |
試薬の調製ができること。
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| 8週 |
実験２－２： 0.1M水酸化ナトリウム溶液の調製 |
決まった濃度の試薬の調製ができること。
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| 2ndQ |
| 9週 |
実験２－３： 0.1M水酸化ナトリウム溶液を用いて未知濃度の食酢の濃度決定 |
中和滴定で、濃度を定量できること。
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| 10週 |
講義 ： 化学反応の相性の問題（定性分析）と基本操作を学習：ｐH調整、分離・濾過などの操作 |
化学反応の進み方、基本法則等について理解すること。
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| 11週 |
実験３－１： 各種溶液のｐH測定：強酸と弱酸の希釈 |
電離とpHについて理解すること。
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| 12週 |
実験３－２： 定性分析：塩化銀の沈殿生成と確認 |
定性分析の基本を理解すること。
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| 13週 |
実験３－３： 電気めっき |
電気めっきの実験でファラデーの法則を説明できること。
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| 14週 |
まとめ |
実技やレポートの問題点について理解する。
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| 15週 |
予備（実験を失敗した際等の予備日） |
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| 16週 |
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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】 | 物理化学実験 | 温度、圧力、容積、質量等を例にとり、測定誤差(個人差・器差)、実験精度、再現性、信頼性、有効数字の概念を説明できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |