概要:
この科目では,「化学基礎」で学んだ事項を基として,更に進んだ化学的方法で自然の事物・現象に関する問題を取り扱う。学生は実験なども通して,化学的に探究する能力と態度を身に付け,化学の基本的な概念や原理・法則の理解を深め,自然科学的なものの見方を身につける。本講義を通して,化学の基本的な概念や原理・法則を工学分野に適用できることを学ぶ
授業の進め方・方法:
講義はホームルームで,実験は一般化学実験室で行う。試験は年に4回の定期試験として実施する。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。
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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,状態変化(三態変化と熱エネルギー,分子間力と融点・沸点) |
三態と熱の出入りの関係について,理解できる。
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2週 |
状態変化(気体の圧力,蒸発と蒸気圧),気体の性質(ボイルシャルルの法則) |
蒸気圧曲線を読み取ることができる。ボイルシャルルの法則を用いて,指定された物理量を求めることができる。
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3週 |
気体の性質(気体の状態方程式) |
気体の状態方程式を用いて,指定された物理量を求めることができる。
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4週 |
気体の性質(混合気体の圧力,理想気体と実在気体) |
分圧の考えを用いて,指定された物理量を求めることができる。
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5週 |
溶解平衡(溶解と溶液,固体の溶解度,気体の溶解度) |
溶解度曲線を読み取ることができる。溶解度の概念を用いて,指定された物理量を求めることができる。
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6週 |
実験「溶解度曲線」 |
複数の班が観察したデータを集約し,グラフ化することによって,2変数の関係について考察することができる。
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7週 |
希薄溶液の性質(沸点上昇,凝固点降下,浸透圧) |
沸点上昇,凝固点降下の式から,指定された物理量を求めることができる。
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8週 |
固体の構造(金属結晶の構造,イオン結晶の構造,アモルファス) |
固体の代表的な構造を示すことができる。
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2ndQ |
9週 |
反応熱と熱化学化学方程式(化学変化と熱の出入り,熱化学方程式,反応熱の種類) |
化学反応を,熱化学方程式で記述することができる。反応熱の種類について,示す事ができる。
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10週 |
ヘスの法則(熱量,ヘスの法則,ヘスの法則の応用) |
ヘスの法則を用いて,与えられた条件から反応熱を求めることができる。
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11週 |
ヘスの法則(結合エネルギー,結合エネルギーと反応熱) |
ヘスの法則を用いて,与えられた条件から反応熱を求めることができる。
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12週 |
水溶液の電気分解(電気分解のしくみ,水の電気分解,電気分解により電極が溶ける場合,電気分解の法則) |
ファラデーの法則を用いて,与えられた条件から生成量を求めることができる。
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13週 |
実験「ファラデー定数」 |
得られたデータから,目的とする定数を導き,誤差について考察することができる。
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14週 |
水素と希ガス |
水素と希ガスについて,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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15週 |
ハロゲンの単体と化合物 |
ハロゲンの単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
酸素・硫黄の単体と化合物 |
酸素と硫黄の単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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2週 |
窒素・リンの単体と化合物 |
窒素とリンの単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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3週 |
炭素・ケイ素の単体と化合物 |
炭素とケイ素の単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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4週 |
アルカリ金属の単体と化合物 |
アルカリ金属単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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5週 |
2族元素の単体と化合物 |
2族元素の単体と化合物について,代表的な物質の名称や性質を示すことができる。
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6週 |
実験「ナトリウムの性質」 |
無機物質について,安全に正しく取り扱いことができる。得られた結果から,対象物質の反応性について考察できる。
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7週 |
アルミニウム,銅,銀,鉄の単体 |
アルミニウム,銅,銀,鉄の単体について,製錬方法や性質を示すことができる。
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8週 |
有機化合物の特徴と分類 |
有機化合物の特徴について示す事ができる。有機化合物を分類することができる。
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4thQ |
9週 |
脂肪族炭化水素(アルカン,シクロアルカン) |
アルカン,シクロアルカンについて,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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10週 |
脂肪族炭化水素(アルケン,アルキン) |
アルケン,アルキンについて,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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11週 |
アルコールとエーテル |
アルコールとエーテルについて,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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12週 |
アルデヒドとケトン |
アルデヒドとケトンについて,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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13週 |
実験「アルコールとアルデヒドの性質」 |
有機化合物を安全に正しく取り扱うことができる。得られた結果から,対象物質の性質について考察することができる。
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14週 |
カルボン酸とエステル |
カルボン酸について,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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15週 |
芳香族炭化水素,まとめ |
芳香族炭化水素について,代表的な化合物の名前と性質について示すことができる。
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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(一般) | 化学(一般) | 水の状態変化が説明できる。 | 3 | 前1 |
ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル-シャルルの法則を説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | 前2 |
気体の状態方程式を説明でき、気体の状態方程式を使った計算ができる。 | 3 | 前3 |
電気分解反応を説明できる。 | 3 | 前12 |
電気分解の利用として、例えば電解めっき、銅の精錬、金属のリサイクルへの適用など、実社会における技術の利用例を説明できる。 | 3 | 前12 |
ファラデーの法則による計算ができる。 | 3 | 前12,前13 |