化学A

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 化学A
科目番号 2021-526 科目区分 一般 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 制御情報工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 新編化学(東京書籍),ニューサポート「新編化学」(東京書籍),ニューグローバル「化学基礎+化学」(東京書籍),フォトサイエンス化学図録(数研出版)
担当教員 (化学・生物 非常勤講師),久松 宏

目的・到達目標

(1) 気体,溶解,反応熱,電気分解について基本的な理論を身につけ,与えられた条件から指定された物理量を求めることができる。
(2) 無機物質と有機化合物の代表的な物質について,名称や性質を示すことができる。  

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未到達レベルの目安
評価項目1気体,溶解,反応熱,電気分解について基本的な理論を身につけ,式の変形や組み合わせを行った上で,与えられた条件から指定された物理量を求めることができる。気体,溶解,反応熱,電気分解について基本的な理論を身につけ,与えられた条件から指定された物理量を求めることができる。気体,溶解,反応熱,電気分解について基本的な理論を身につけ,与えられた条件から指定された物理量を求めることができない。
評価項目2無機物質と有機化合物の多くの物質について,名称や性質を示すことができる。 無機物質と有機化合物の代表的な物質について,名称や性質を示すことができる。無機物質と有機化合物の代表的な物質について,名称や性質を示すことができない。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 2 説明 閉じる

教育方法等

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
授業の進め方と授業内容・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:
評価については、評価割合に従って行います。ただし、適宜再試や追加課題を課し、加点することがあります。
中間試験を授業時間内に実施することがあります。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 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。
水の状態変化が説明できる。
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週 気体の性質(気体の状態方程式) 気体の状態方程式を説明でき、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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) 電気分解反応を説明できる。電気分解の利用として、銅の精錬など実社会における技術の利用例を説明できる。ファラデーの法則を用いて,与えられた条件から指定された物理量を求めることができる。
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。
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。
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。
16週
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
16週

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
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

評価割合

試験演習,課題,実験レポート,積極姿勢合計
総合評価割合7030100
基礎的能力7030100
専門的能力000
分野横断的能力000