到達目標
(1) 原子の性質は価電子、分子の性質、反応性は最外殻軌道の電子によって決まることを理解し、エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について、電気陰性度や共鳴構造式などから化学的及び物理的性質を理解できること。(2) エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について製法、反応性について理解出来ること。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
評価項目1 | (1) 原子の性質は価電子、分子の性質、反応性は最外殻軌道の電子によって決まることを理解し、エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について、電気陰性度や共鳴構造式などから化学的及び物理的性質を理解でき、説明が出来る。 | (1) 原子の性質は価電子、分子の性質、反応性は最外殻軌道の電子によって決まることを理解し、エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について、電気陰性度や共鳴構造式などから化学的及び物理的性質を理解できる。 | (1) 原子の性質は価電子、分子の性質、反応性は最外殻軌道の電子によって決まることを理解し、エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について、電気陰性度や共鳴構造式などから化学的及び物理的性質を理解できない。 |
評価項目2 | (2) エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について製法、反応性について理解でき、説明ができる。 | (2) エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について製法、反応性について理解できる。 | (2) エ-テル、エポキシド、有機ハロゲン化物、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンなど有機化合物について製法、反応性について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
有機化学は高学年になって履修する生物化学関連科目及び有機(高分子)材料化学を学ぶ上で不可欠である。有機化合物の分子構造、命名法、物理的性質、化学的性質、所在、化学的及び生物的重要性など基本的原理、基礎知識をわかりやく解説する。
授業の進め方・方法:
3年次は物質工学実験Ⅱ(有機化学実験:3学年前期2.5単位)と並行して開講するので出来るだけ内容を理解しながら実験を行えるよう講義を進める。
注意点:
2年次の有機化学Ⅰの内容を含むため、各自復習をしながら学習すること。【評価方法と評価基準】中間試験と期末試験で評価し、60点以上を合格とする。
授業の属性・履修上の区分
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 |
シラバスの説明、有機ハロゲン化合物の求核置換反応、反応の例 |
有機ハロゲン化合物の求核置換反応を説明できること。
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2週 |
反応機構(SN2反応、SN1反応)、SN2反応、SN1反応の比較 |
有機ハロゲン化合物の求核置換反応(SN1及びSN2)について説明できること。
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3週 |
脱ハロゲン化水素、脱離反応、置換反応と脱離反応の競合 |
有機ハロゲン化合物の置換反応と脱離反応について説明できること。
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4週 |
まとめ |
有機ハロゲン化合物についてのまとめ
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5週 |
アルコール、フェノール、チオールの命名法、分類、酸性度、塩基性度 |
アルコールやフェノールの命名、分類ができ、酸性度や塩基性度の説明ができること。
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6週 |
アルケンの生成、ケトンの生成 |
アルコールの脱水によるアルケンの生成、酸化によるケトンの生成を説明できること。
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7週 |
芳香族置換反応、まとめ |
フェノールの置換反応やチオールの反応について説明できること。
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
試験の返却と解説、エーテルとエポキシドの命名法と合成法 |
エーテルの命名法と合成法が説明できること。
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10週 |
エーテルの開環、エポキシド |
エーテルの開環反応とエポキシドの反応が説明できること。
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11週 |
まとめ |
エーテルとエポキシドのまとめ
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12週 |
アルデヒドとケトンの命名法と合成法 |
アルデヒドとケトンの命名法と合成法が説明できること
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13週 |
カルボニル基 |
カルボニル基の反応性が説明できること。
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14週 |
求核付加反応、まとめ |
カルボニル基への求核付加反応が説明できること。
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15週 |
還元反応、酸化反応、アルドール縮合 |
カルボニル基の還元反応、酸化反応、アルドール縮合が説明できること。
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16週 |
期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
カルボン酸の命名法 |
カルボン酸の命名法が説明できること。
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2週 |
物性(1) |
カルボン酸の物性が説明できること。
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3週 |
物性(2) |
カルボン酸の物性が説明できること。
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4週 |
カルボン酸の合成法(1) |
カルボン酸の合成法が説明できること。
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5週 |
カルボン酸の合成法(2) |
カルボン酸の合成法が説明できること。
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6週 |
エステルの合成、けん化 |
エステルの合成やけん化が説明できること。
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7週 |
まとめ |
カルボン酸と誘導体についてのまとめ。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
中間試験の解説、エステルの還元 |
エステルの還元が説明できること。
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10週 |
エステルの還元 |
エステルの還元が説明できること。
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11週 |
酸ハロゲン化物 |
酸ハロゲン化合物の性質が説明できること。
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12週 |
酸ハロゲン化物 |
酸ハロゲン化合物の性質が説明できること。
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13週 |
アミンの分類 |
アミンの分類が出来ること。
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14週 |
命名法、合成法、分子間相互作用 |
アミンの命名法、合成法、分子間相互作用が説明出来ること。
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15週 |
塩基性、アンモニウム化合物、アゾ染料、まとめ |
アミンの塩基性、アンモニウム化合物、アゾ染料について説明できること。
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16週 |
期末試験 |
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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 | 物理化学 | 気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。 | 4 | |
気体の分子速度論から、圧力を定義して、理想気体の方程式を証明できる。 | 4 | |
実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。 | 4 | |
臨界現象と臨界点近傍の特徴を説明できる。 | 4 | |
混合気体の分圧の計算ができる。 | 4 | |
純物質の状態図(P-V、P-T)を理解して、蒸気圧曲線を説明できる。 | 4 | |
2成分の状態図(P-x、y、T-x、y)を理解して、気液平衡を説明できる。 | 4 | |
束一的性質を説明できる。 | 4 | |
蒸気圧降下、沸点上昇より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | |
凝固点降下と浸透圧より、溶質の分子量を計算できる。 | 4 | |
相律の定義を理解して、純物質、混合物の自由度(温度、圧力、組成)を計算し、平衡状態を説明できる。 | 4 | |
熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。 | 4 | |
エンタルピーの温度依存性を計算できる。 | 4 | |
内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 4 | |
諸条件の影響(ルシャトリエの法則)を説明できる。 | 4 | |
均一および不均一反応の平衡を説明できる。 | 4 | |
熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
純物質の絶対エントロピーを計算できる。 | 4 | |
化学反応でのエントロピー変化を計算できる。 | 4 | |
化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。 | 4 | |
反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。 | 4 | |
平衡定数の温度依存性を計算できる。 | 4 | |
気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。 | 4 | |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |