化学特論

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 化学特論
科目番号 04215 科目区分 一般 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 なし/必要に応じプリントを配布する
担当教員 三浦 大和

目的・到達目標

(ア)18電子則を用いて錯体の構造を説明できる。
(イ)混成軌道について具体例をあげ形状を説明できる。
(ウ)金属イオンの性質(反応性・色調・沈殿形成条件)が理解でき、系統分離が説明できる。
(エ)気体の発生と性質が理解できる。
(オ)溶液の酸性度が計算できる。
(カ)反応速度解析から諸量が算出できる。

ルーブリック

理想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
評価項目(ア)金属錯体間の安定度を含め、18電子則を用いて構造を説明できる。18電子則を用いて錯体の構造を説明できる。18電子則を用いた錯体の構造説明ができない。
評価項目(イ)軌道の概念図やその形状図双方を明示し説明できる。混成軌道について具体例をあげ形状を説明できる。混成軌道についての説明すらできない。
評価項目(ウ)金属イオンの性質(反応性・色調・沈殿形成条件)が理解でき、系統分離を順次添加する化合物を含め説明できる。金属イオンの性質(反応性・色調・沈殿形成条件)が理解でき、系統分離が説明できる。金属イオンの性質を理解できておらず、系統分離による沈殿化学種すら表記できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A4 現実の問題や未知の問題に対して,問題の本質を数理的に捉え,コンピュータシステムを応用した問題解決方法を多角的視野から検討することができる.
JABEE c 数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用する能力
本校教育目標 ② 基礎学力

教育方法等

概要:
化学Iー化学IIIで学習した化学基礎事項に加え、無機化学の領域に関する講義を中心に行う。講義の主な分野は、周期表の典型元素群(1族ー3族・13族ー17族)ならびに遷移金属元素(3d元素)である。特に1年生で学習した原子モデル(エネルギー準位モデル)は基本となるので復習しておくことを望みます。また、現代化学工業プロセスについても講義を行い、日常生活で使用している化学商品(化成品)について学習し、編入試験レベルの問題を解けるようになることを目的とします。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義形式で行うが、適宜化学図録を参照に用いながら必要な資料はプリント配布を行う。
注意点:
編入試験レベルの問題解法を目的とする。

選択必修の種別・旧カリ科目名

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
後期
3rdQ
1週 授業の概要説明および周期律と原子モデル
(自学自習内容)該当学習内容の予習を行うこと。
原子の電子軌道,電子配置を表記し周期律を理解する。
2週 典型元素(金属・非金属元素)
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
族ごとに性質や特徴を理解し,化合物の名称や典型的な化学反応を表記できる。
3週 遷移金属元素
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
遷移金属元素の性質や特徴を理解し,典型的な化学反応を表記できる。
4週 錯体の命名および性質
(自学自習内容)配布資料をもとに学習内容の予習を行うこと。
金属錯体の名称やその性質を理解し,18電子則を用いて安定性を説明できる。
5週 分子軌道法と分子の安定性
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
分子軌道法を用いて分子の軌道モデルが表記でき,その安定性が比較できる。
6週 酸と塩基・酸性度
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
酸と塩基の定義が理解でき,平衡定数を用いて酸性度の理論計算ができ塩の液性が推定できる。
7週 平衡定数とpH
(自学自習内容)配布資料をもとに予習・復習を行い課題を提出すること。
平衡定数の原理が理解でき,pHの理論式が導出できる。
8週 難容性塩のイオン積
(自学自習内容)配布資料をもとに予習・復習を行い課題を提出すること。
難容性塩のイオン積から溶存イオン濃度の算出ができ,共通イオン効果が説明できる。
4thQ
9週 演習
(自学自習内容)配布資料をもとに予習・復習を行い演習課題を提出すること。
上記の範囲の演習をを中心に行い、補足説明する。
10週 反応速度解析
(自学自習内容)配布資料をもとに予習・復習を行い課題を提出すること。
反応速度式からアレニウスプロットを用いて反応速度解析を行うことができ,活性化エネルギー・頻度因子の算出ができる。
11週 有機化学(付加反応と脱離反応)
該当学習内容の予習を行うこと。
基本的な付加反応・脱離反応のプロセスが理解でき,反応生成物が予測できる。
12週 有機反応(基本的な人名反応)
該当学習内容の予習を行うこと。
基本的な人名反応が理解でき,反応生成物が予測できる。
13週 気体の発生
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
主要気体の発生手法を化学反応式で表記できる。
14週 金属イオンの沈殿分析
(自学自習内容)該当学習内容の予習・復習を行い課題を提出すること。
金属イオンの沈殿分析手法を理解し,沈殿化学式や色を表記できる。
15週 後期のまとめ
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)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
原子のイオン化について説明できる。3
代表的なイオンを化学式で表すことができる。3
イオン結合について説明できる。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
電離について説明でき、電解質と非電解質の区別ができる。3
電離度から酸・塩基の強弱を説明できる。3
pHを説明でき、pHから水素イオン濃度を計算できる。また、水素イオン濃度をpHに変換できる。3

評価割合

定期試験課題合計
総合評価割合5050100
基礎的能力5050100