到達目標
(1)溶液の濃度計算、pHの計算、平衡定数の計算ができる。
(2)酸塩基の定義、酸塩基平衡、酸塩基滴定が理解できる。
(3)錯体形成やキレート滴定が理解できる。
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 | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
濃度計算 | 溶液の濃度を短時間で計算できる。 | 溶液の濃度を計算できる。 | 溶液の濃度を計算できる。 | 溶液の濃度を計算できない。 |
pHの計算 | 化学平衡を理解しており、緩衝液のpHを計算できる。 | 緩衝液のpHを計算できる。 | 弱酸、弱塩基のpHを計算できる。 | 弱酸、弱塩基のpHを計算できない。 |
酸塩基滴定 | 強酸および弱酸の滴定曲線を作成でき、酸塩基滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | 強酸の滴定曲線を作成でき、酸塩基滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | 酸塩基滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | 酸塩基滴定のデータから分析成分の濃度を計算できない。。 |
キレート滴定 | 錯体形成を詳細に説明でき、キレート滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | 錯形成のpH依存性を説明でき、キレート滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | キレート滴定のデータから分析成分の濃度を計算できる。 | キレート滴定のデータから分析成分の濃度を計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
化学は物質を直接取り扱う学問として自然科学の基礎であり、分析化学はその物質を定性・定量する学問として化学の基礎を成している。この分野は化学分析と機器分析に大別される。本授業では溶液内平衡をはじめとする化学分析法の基礎、化学操作の意味を理解できるようになることを目標とする。
授業の進め方・方法:
教科書や補助教科書(クリスチャン分析化学ⅠおよびⅡ、丸善)に沿って酸塩基滴定およびキレート滴定の基礎を解説する。授業中に演習問題を課すとこもあるので、授業には電卓を必ず持参すること。
注意点:
授業項目ごとに関連する2年次の実験ノートやレポートを確認して理解を深めてほしい。授業用ノートを必ず準備する。授業には電卓を持参する。対数と指数の計算ができること。
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 |
溶媒としての水、溶液の濃度(1) |
溶媒としての水が説明でき、溶液の濃度が計算できる。
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2週 |
溶媒としての水、溶液の濃度(2) |
溶媒としての水が説明でき、溶液の濃度が計算できる。
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3週 |
化学反応と化学平衡(1) |
化学反応と化学平衡が説明できる。
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4週 |
化学反応と化学平衡(2) |
化学反応と化学平衡が説明できる。
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5週 |
酸・塩基の概念(1) |
酸・塩基の概念が説明できる。
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6週 |
酸・塩基の概念(2) |
酸・塩基の概念が説明できる。
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7週 |
水溶液における酸・塩基反応(1) |
水溶液における酸・塩基反応が説明できる。
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8週 |
中間試験および答案返却 |
中間試験の模範解答が説明できる。
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2ndQ |
9週 |
水溶液における酸・塩基反応(2) |
水溶液における酸・塩基反応が説明できる。
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10週 |
強酸・強塩基のpHの計算 |
強酸・強塩基のpHが計算できる。
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11週 |
弱酸・弱塩基のpHの計算 |
弱酸・弱塩基のpHが計算できる。
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12週 |
塩のpHの計算(1) |
塩のpHが計算できる。
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13週 |
塩のpHの計算(2) |
塩のpHが計算できる。
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14週 |
pH緩衝液(1) |
緩衝液のpHが計算できる。
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15週 |
pH緩衝液(2) |
緩衝液のpHが計算できる。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
1週から15週の重点確認 |
前期末試験の模範解答が説明できる。
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2週 |
酸塩基滴定(1) |
酸塩基滴定が説明できる。
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3週 |
酸塩基滴定(2) |
酸塩基滴定が説明できる。
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4週 |
容量分析用標準物質(1) |
容量分析用標準物質が説明できる。
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5週 |
容量分析用標準物質(2) |
容量分析用標準物質が説明できる。
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6週 |
金属錯体の構造と錯体の安定度(1) |
金属錯体の構造と錯体の安定度が説明できる。
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7週 |
金属錯体の構造と錯体の安定度(2) |
金属錯体の構造と錯体の安定度が説明できる。
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8週 |
錯体生成反応の平衡論(1) |
錯体生成反応の平衡論が説明できる。
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4thQ |
9週 |
錯体生成反応の平衡論(2) |
錯体生成反応の平衡論が説明できる。
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10週 |
錯体生成における副反応(1) |
錯体生成における副反応が説明できる。
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11週 |
錯体生成における副反応(2) |
錯体生成における副反応が説明できる。
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12週 |
キレート滴定(1) |
キレート滴定が説明できる。
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13週 |
キレート滴定(2) |
キレート滴定が説明できる。
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14週 |
キレート滴定(3) |
キレート滴定が説明できる。
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15週 |
16週から29週の重点確認 |
後期末試験の模範解答が説明できる。
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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 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 電離平衡と活量について理解し、物質量に関する計算ができる。 | 4 | 前3,前4 |
強酸、強塩基および弱酸、弱塩基についての各種平衡について説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前9 |
強酸、強塩基、弱酸、弱塩基、弱酸の塩、弱塩基の塩のpHの計算ができる。 | 4 | 前10,前11,前12,前13 |
緩衝溶液とpHの関係について説明できる。 | 4 | 前14,前15 |
錯体の生成について説明できる。 | 4 | 後6,後7,後8,後9,後10,後11 |
陽イオンや陰イオンの関係した化学反応について理解し、溶液中の物質の濃度計算(定量計算)ができる。 | 4 | 前1,前2 |
中和滴定についての原理を理解し、酸及び塩基濃度の計算ができる。 | 4 | 後2,後3 |
キレート滴定についての原理を理解し、金属イオンの濃度計算ができる。 | 4 | 後12,後13,後14 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |