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III・IV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。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス：安全および環境への配慮 |
実験を安全に進めることができ，環境への配慮ができるようになる。
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| 2週 |
講義：蒸留の原理，装置の組み立て，留意点 |
蒸留の原理を理解し，装置を安全に組み立てるための知識を身につける。
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| 3週 |
蒸留装置の組み立て（４人１組，何回か組み立てて分解） |
蒸留装置を安全に組み立てることができる。
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| 4週 |
水の蒸留（４人１組）：水系
加熱はオイルバス＋スライダック |
水の蒸留を安全に行い，実験データーを取得できる。
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| 5週 |
講義：再結晶の原理，装置の組み立て，留意点 |
再結晶の原理を理解し，装置を安全に組み立てるための知識を身につける。
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| 6週 |
再結晶装置の組み立て（４人１組，何回か組み立てて分解）
硝酸カリウムの再結晶（４人１組）：水系
加熱はオイルバス＋スライダック |
再結晶装置を安全に組み立てることができる。
硝酸カリウムの再結晶を安全に行うことができる。
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| 7週 |
再結晶化した硝酸カリウムの重量測定，再結晶実験のレポート作成 |
硝酸カリウムの重量測定を行うことができる。レポートの作成を書式に従って行うことができる。表，グラフ，図を使ってデータをまとめることができる。
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| 8週 |
講義：緩衝作用の原理、緩衝溶液の調製 |
緩衝作用の原理を理解し，緩衝溶液を安全に調製するための知識を身につける。
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| 4thQ |
| 9週 |
緩衝溶液の調製と緩衝作用の確認
酢酸と酢酸ナトリウム混合溶液調製→酸，塩基を加えてｐＨ測定 |
酢酸と酢酸ナトリウム混合溶液調製し，酸，塩基を加えて正確なｐＨを測定できる。
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| 10週 |
緩衝溶液の調製と緩衝作用の確認
アンモニアと塩化アンモニウム混合溶液調製→酸，塩基を加えてｐＨ測定 |
アンモニアと塩化アンモニウム混合溶液調製し，酸，塩基を加えて正確なｐＨを測定できる。
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| 11週 |
緩衝溶液の実験を題材としてレポートの書き方やデータの整理の仕方の講義を行う。 |
レポートの作成を書式に従って行うことができる。表、グラフ、図を使ってデータをまとめることができる。
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| 12週 |
講義：気体発生の反応，捕集装置の組み立て，留意点 |
気体発生の反応を理解し，捕集装置を安全に組み立てるための知識を身につける。
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| 13週 |
気体発生，捕集（酸素）
二酸化マンガン＋希過酸化水素→水上置換 |
酸素の発生反応を安全に行い，実験データーを取得できる。
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| 14週 |
気体発生・捕集（二酸化炭素）
石灰石＋希塩酸→下方置換 |
二酸化炭素の発生反応を安全に行い，実験データーを取得できる。
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| 15週 |
レポート作成（実験のスケジュールは第１週目に公開） |
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| 16週 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 3 | 後1,後2,後5,後8,後12 |
| 事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | 後1,後2,後5,後8,後12 |
| 測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | 後7,後9,後10 |
| 有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | 後4,後7,後9,後10,後13,後14 |
| レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | 後1,後11,後15 |
| ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | 後3,後4,後6,後7,後9,後10,後13,後14 |
| 基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | 後3,後6,後9,後10,後13,後14 |
| 試薬の調製ができる。 | 3 | 後9,後10 |
| 代表的な気体発生の実験ができる。 | 3 | 後13,後14 |
| 代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。 | 3 | |
| 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | 後3,後4,後6,後7,後9,後10,後13,後14 |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | 後3,後4,後6,後7,後9,後10,後13,後14 |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | 後1,後11,後15 |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | 後1,後11,後15 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | 後1,後11,後15 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | 後1,後11,後15 |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | 後1,後3,後4,後6,後7,後9,後10,後13,後14 |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | 後1,後3,後4,後6,後7,後9,後10,後13,後14 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | 後1,後3,後4,後6,後7,後9,後10,後12,後13,後14 |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | 後1,後2,後5,後8,後11,後12,後15 |
| 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 | 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 | |
| 収率の計算ができる。 | 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1,後2,後4,後5,後7,後8,後9,後10,後11,後13,後14 |