概要:
本科目では、単体や無機化合物の化学的性質およびそれを理解する上で必要な事項について学ぶ。本科目は無機系応用科目に対する基礎科目であるが、この科目で学ぶ基本的な法則や性質は化学の他の分野でも基礎となるものである。原子の構造、元素の性質、化学結合、酸と塩基、 VSEPR法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義形式で行うが、授業内に演習の時間を設ける
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・一般化学の復習 |
無機化学Iで行う内容について説明できる
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| 2週 |
原子の構造 |
原子と元素、原子核について説明できる
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| 3週 |
電子配置I |
電子の軌道と量子数、電子配置のルールについて説明できる
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| 4週 |
電子配置II |
原子とイオンの電子配置のルールについて説明できる
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| 5週 |
元素の一般的性質I |
遮蔽と有効核電荷を説明でき、スレーターの規則に従い有効核電荷を計算できる
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| 6週 |
元素の一般的性質II |
原子及びイオンの大きさ、イオン化エネルギーを説明できる
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| 7週 |
演習I |
原子の構造と元素の一般的性質に関する基礎的な演習課題が解ける
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| 8週 |
元素の一般的性質III |
電子親和力、電気陰性を説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
化学結合I |
イオン結合、共有結合、配位結合、水素結合を説明できる
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| 10週 |
化学結合II |
分子軌道に基づく共有結合を説明できる
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| 11週 |
化学結合III |
簡単な等核2原子分子の分子軌道を説明できる
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| 12週 |
化学結合IV |
電子配置から混成軌道の形成について説明することができる
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| 13週 |
化学結合V |
金属結合、金属の反応性や金属結晶構造について説明することができる
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| 14週 |
化学結合VI |
金属結晶の充填構造・充填率やイオン結晶における半径比などの基本的な計算ができる
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| 15週 |
演習II |
化学結合、結晶構造と格子に関する基礎的な演習課題が解ける
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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) | 原子の構造(原子核・陽子・中性子・電子)や原子番号、質量数を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 同位体について説明できる。 | 3 | 前2 |
| 放射性同位体とその代表的な用途について説明できる。 | 3 | 前2 |
| 原子の電子配置について電子殻を用い書き表すことができる。 | 3 | 前3,前5 |
| 価電子の働きについて説明できる。 | 3 | 前4,前5 |
| 原子のイオン化について説明できる。 | 3 | 前1,前4,前5 |
| 代表的なイオンを化学式で表すことができる。 | 3 | 前1,前4 |
| 原子番号から価電子の数を見積もることができ、価電子から原子の性質について考えることができる。 | 3 | 前1 |
| 元素の性質を周期表(周期と族)と周期律から考えることができる。 | 3 | 前5 |
| イオン式とイオンの名称を説明できる。 | 3 | 前1,前4 |
| イオン結合について説明できる。 | 3 | |
| イオン結合性物質の性質を説明できる。 | 3 | |
| イオン性結晶がどのようなものか説明できる。 | 3 | |
| 共有結合について説明できる。 | 3 | |
| 構造式や電子式により分子を書き表すことができる。 | 3 | 前1 |
| 原子の相対質量が説明できる。 | 3 | 前2,前7 |
| 天然に存在する原子が同位体の混合物であり、その相対質量の平均値として原子量を用いることを説明できる。 | 3 | 前2,前7 |
| 酸・塩基の定義(ブレンステッドまで)を説明できる。 | 3 | 前1 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | σ結合とπ結合について説明できる。 | 1 | 前10 |
| σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。 | 1 | 前10 |
| 無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
| 電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 3 | 前3,前4,前7 |
| パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 2 | 前3,前4,前7 |
| 価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7 |
| 元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8 |
| イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 | 4 | 前6,前7,前8,前15 |
| イオン結合と共有結合について説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前15 |
| 基本的な化学結合の表し方として、電子配置をルイス構造で示すことができる。 | 3 | 前9,前10,前11,前12,前15 |
| 金属結合の形成について理解できる。 | 1 | 前13,前15 |
| 代表的な分子に関して、原子価結合法(VB法)や分子軌道法(MO法)から共有結合を説明できる。 | 3 | 前10,前11,前15 |
| 電子配置から混成軌道の形成について説明することができる。 | 4 | 前12,前15 |
| 結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 4 | 前13,前14,前15 |
| 配位結合の形成について説明できる。 | 1 | 前9,前15 |
| 水素結合について説明できる。 | 3 | 前9,前15 |
| 分析化学 | 錯体の生成について説明できる。 | 1 | 前9,前15 |