概要:
私たちの身の回りの物質がどのように構成されているかを理解することは、工学を学習する者にとって重要である。本講義では、酸化還元反応と、物質を構成している無機化合物や有機化合物を系統的に学習することで、その特性や用途を理解し、工学分野で重要な物質や材料を解釈するための基礎的な能力を身につける。
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心である。講義項目ごとに演習問題に取り組み、各自の理解度を確認する。
また、定期試験返却時に解説を行い、理解が不十分な点を解消する。
注意点:
関連科目
化学I，物理，数学などとの関連が深い。
学習指針
数学的な取り扱いが多いが、授業での例題と関連問題を通して説明できるまで理解することが重要である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
酸・塩基① |
酸・塩基の定義について理解できる。
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| 2週 |
酸・塩基② |
電離度と酸塩基の価数について理解できる。
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| 3週 |
酸・塩基③ |
水のイオン積・水素イオン指数について理解できる。
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| 4週 |
酸・塩基④ |
中和滴定について理解できる。
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| 5週 |
酸化還元① |
酸化還元について理解できる。
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| 6週 |
酸化還元② |
酸化数と酸化還元について理解できる。イオン化傾向について理解できる。
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| 7週 |
前期中間試験 |
授業内容を理解し、試験問題に対して正しく解答することができる。
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| 8週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し、理解が不十分な点を解消する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
電池① |
化学電池の構造について理解できる。
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| 10週 |
電池② |
化学電池の構造と化学変化について理解できる。
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| 11週 |
電気分解① |
ファラデーの電気分解の法則が理解できる。
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| 12週 |
電気分解② |
ファラデーの電気分解の法則を通じて電気分解における量の関係が理解できる。
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| 13週 |
非金属元素① |
14族元素の性質について理解できる。
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| 14週 |
非金属元素② |
窒素・リンの単体、化合物の性質について理解できる。
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| 15週 |
前期末試験 |
授業内容を理解し、試験問題に対して正しく解答することができる。
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し、理解が不十分な点を解消する。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
錯イオン |
錯イオンついて理解する。
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| 2週 |
非金属元素③ |
酸素・硫黄の単体、化合物の性質について理解できる。
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| 3週 |
非金属元素④ |
ハロゲンの性質・反応性について理解できる。希ガスの性質、構造について理解する。
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| 4週 |
アルカリ金属・アルカリ土類金属の性質 |
アルカリ金属・アルカリ土類金属の性質および化合物の特性について理解できる。
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| 5週 |
錯イオン |
錯イオンついて理解する。
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| 6週 |
遷移金属 |
銅、銀の単体およびその化合物の性質について理解できる。
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| 7週 |
後期中間試験 |
授業内容を理解し、試験問題に対して正しく解答することができる。
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| 8週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し、理解が不十分な点を解消する。
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| 4thQ |
| 9週 |
不飽和炭化水素 |
アルケン、アルキンの構造および命名法を理解できる。
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| 10週 |
芳香族炭化水素 |
芳香族炭化水素の構造、特徴を理解できる。
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| 11週 |
分子構造の決定 |
元素分析法による組成式の決定法を理解できる。
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| 12週 |
アルカンの反応 |
アルカンの構造を説明し、その性質と反応性を理解できる。
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| 13週 |
アルケンの反応 |
アルケンの性質と反応性を理解できる。
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| 14週 |
アルキンの反応 |
アルキンの性質と反応性を理解できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
授業内容を理解し、試験問題に対して正しく解答することができる。
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し、理解が不十分な点を解消する。
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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 | 物理 | 力学 | 直線および平面運動において、2物体の相対速度、合成速度を求めることができる。 | 3 | |
| 平面内を移動する質点の運動を位置ベクトルの変化として扱うことができる。 | 3 | |
| 水平投射、及び斜方投射した物体の座標、速度、時間に関する計算ができる。 | 3 | |
| 物体に作用する力を図示することができる。 | 3 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 3 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 3 | |
| 運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
| 等速円運動をする物体の速度、角速度、加速度、向心力に関する計算ができる。 | 3 | |
| 万有引力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
| 熱 | 原子や分子の熱運動と絶対温度との関連について説明できる。 | 3 | |
| 時間の推移とともに、熱の移動によって熱平衡状態に達することを説明できる。 | 3 | |
| 熱量の保存則を表す式を立て、熱容量や比熱を求めることができる。 | 3 | |
| 物体の熱容量と比熱を用いた計算ができる。 | 3 | |
| 動摩擦力がする仕事は、一般に熱となることを説明できる。 | 3 | |
| ボイル・シャルルの法則や理想気体の状態方程式を用いて、気体の圧力、温度、体積に関する計算ができる。 | 3 | |
| 気体の内部エネルギーについて説明できる。 | 3 | |
| 熱力学第一法則と定積変化・定圧変化・等温変化・断熱変化について説明できる。 | 3 | |
| エネルギーには多くの形態があり互いに変換できることを具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
| 不可逆変化について理解し、具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 熱機関の熱効率に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波動 | 波の振幅、波長、周期、振動数、速さについて説明できる。 | 3 | |
| 横波と縦波の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 波の重ね合わせの原理について説明できる。 | 3 | |
| 波の独立性について説明できる。 | 3 | |
| 2つの波が干渉するとき、互いに強めあう条件と弱めあう条件について計算できる。 | 3 | |
| 定常波の特徴(節、腹の振動のようすなど)を説明できる。 | 3 | |
| ホイヘンスの原理について説明できる。 | 3 | |
| 波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。 | 3 | |
| 弦の長さと弦を伝わる波の速さから、弦の固有振動数を求めることができる。 | 3 | |
| 気柱の長さと音速から、開管、閉管の固有振動数を求めることができる(開口端補正は考えない)。 | 3 | |
| 共振、共鳴現象について具体例を挙げることができる。 | 3 | |
| 一直線上の運動において、ドップラー効果による音の振動数変化を求めることができる。 | 3 | |
| 物理実験 | 物理実験 | 測定機器などの取り扱い方を理解し、基本的な操作を行うことができる。 | 3 | |
| 安全を確保して、実験を行うことができる。 | 3 | |
| 実験報告書を決められた形式で作成できる。 | 3 | |
| 有効数字を考慮して、データを集計することができる。 | 3 | |
| 熱に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |
| 波に関する分野に関する実験に基づき、代表的な物理現象を説明できる。 | 3 | |