到達目標
化学実験の基本的な単位操作を組み合わせた実験を行い、正確にデータを取得できるようになること。また、実験レポートの作成においては、実験の再現が可能な実験操作手順を示し、実験結果を明瞭簡潔にまとめる能力を身につけ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 |
| 実験計画書が作成できる。 | 危険予知、環境への配慮とともに実験手順を示すことができる。 | 実験手順を示すことができる。 | 実験手順を示すことができない。 |
| 正確かつ安全に実験ができる。 | 正確かつ安全に操作できる。 | 安全に操作ができる。 | 安全に実験ができない。 |
| レポートを書くためのデータを取得することができる | データの妥当性を確かめながら、実験ができる。 | 実験手順に従って、データが取得できる。 | データを取得できない。 |
| 実験手順と実験結果を明瞭簡潔に報告できる
| 再現可能な実験手順と結果を明瞭簡潔に示すことができる。 | 実験手順と結果を示すことができる。 | 実験手順および結果を示すことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
２年生「物質工学基礎実験Ⅰ・Ⅱ」で基本的な実験単位操作を学んだあと、本科目では、専門化学（座学）の講義内容に基づいた基礎実験に臨む。実験スキルの向上を図るとともに専門化学の理解を深めるための科目である。
また、４年生の「物質工学実験ⅢＡ・ⅢＢ」では考察力を評価するので、その前段階として実験結果をまとめる能力を培う科目とも位置づけている。
授業の進め方・方法:
最初に全体ガイダンスを行い、クラスを３つの班に分ける。「有機化学実験」「分析化学実験」「物理化学実験」をそれぞれ４回ずつ、ローテーションで行う。
実験講義と実技を組み合わせて、実験に関する知識と技能の向上を図っていく。
注意点:
化学実験における安全、環境保全に関する注意事項、および、実験の流れを理解していることが実験に参加する条件である。これを実験計画書によって確認する。実験計画書が不適切な場合は実験許可を与えない。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
全体ガイダンス・安全教育 |
化学実験に対する心構え、安全確保について理解する。
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| 2週 |
有機化学実験（１）安全教育と実験講義 |
有機実験における注意点、危険性、環境への配慮について説明ができる。
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| 3週 |
有機化学実験（２）酢酸イソプロピルの合成 |
加熱還流等の合成技術を習得する。
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| 4週 |
有機化学実験（３）酢酸イソプロピルの精製 |
分液ロートを用いた有機化合物の精製方法および蒸留に関する技術を習得する。
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| 5週 |
有機化学実験（４）酢酸イソプロピルの純度確認とアセチルサリチル酸の再結晶 |
NMRを用いた純度確認と再結晶の方法を習得する。
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| 6週 |
分析化学実験（１） 分析化学実験概論 |
定量分析に使用する実験器具および計測機器の取り扱い方とその注意点を理解している。
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| 7週 |
分析化学実験（２） 酸化還元滴定 (1) |
過マンガン酸滴定により鉄(II)イオンを含む試料の純度を決定することができる。
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| 8週 |
分析化学実験（３） 酸化還元滴定 (2) |
ヨウ素滴定により漂白剤の有効塩素量を決定することができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
分析化学実験（４） 分離と吸光分析 |
ペーパークロマトグラフィーで分離したイオンを吸光分析により検出・同定することができる。
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| 10週 |
物理化学実験（１） |
反応熱を測定し，ヘスの法則を用いて燃焼熱を求めることができる
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| 11週 |
物理化学実験（２） |
束一的性質を理解し，凝固点降下から式量を求めることができる
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| 12週 |
物理化学実験（３） |
抽出平衡を理解し，吸光光度法によって分配係数を求めることができる
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| 13週 |
物理化学実験（４） |
反応速度論を理解し，速度定数と活性化エネルギーを求めることができる
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| 14週 |
確認テスト |
各実験で学んだ要点を説明できる。
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| 15週 |
全体講評 |
実験で学んだこと、反省点などを述べることができる。
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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】 | 有機化学実験 | 加熱還流による反応ができる。 | 3 | |
| 蒸留による精製ができる。 | 3 | |
| 吸引ろ過ができる。 | 3 | |
| 再結晶による精製ができる。 | 3 | |
| 分液漏斗による抽出ができる。 | 3 | |
| 収率の計算ができる。 | 3 | |
| 沸点から生成物の確認と純度の検討ができる。 | 3 | |
| 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 | 後13 |
| 熱に関する測定(溶解熱、燃焼熱等)をして、定量的に説明できる。 | 3 | |
| 分子量の測定(浸透圧、沸点上昇、凝固点降下、粘度測定法等)により、束一的性質から分子量を求めることができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 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 |