到達目標
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。
(2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
(3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。
(4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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 | (1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 | (1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 | (1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 |
評価項目2 | (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。 | (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について概ね説明できる。 | (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できない。 |
評価項目3 | (3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。 | (3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。 | (3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。 |
評価項目4 | (4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。 | (4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について概ね説明できる。 | (4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
無機化学は有機化学、物理化学、分析化学、生化学などとともに、化学の根幹をなす教科である。無機化学はすべての元素および炭素を含まない化合物を対象にしており、領域は広く、4年生でも学習する。このうち、3年生では原子の構造、化学結合、固体化学等について学習する。
授業の進め方・方法:
教科書を中心に講義形式で行う。演習問題を自分で解いて理解を深めて欲しい。
注意点:
オフィスアワー:毎週月曜日16時以降
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
授業ガイダンス,原子の基本構造,原子の種類と質量 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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2週 |
水素原子模型 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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3週 |
波動方程式と電子状態 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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4週 |
量子数と電子状態 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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5週 |
原子の電子配置と電子の充填順序,典型元素と遷移元素 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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6週 |
原子の大きさ,イオン化エネルギー,電子親和力、電気陰性度 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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7週 |
原子の結合形式,共有結合,分子軌道法 |
(3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。
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8週 |
中間試験 |
(1) 基本的な原子の電子配置が書ける。 (2) 原子の一般的性質と周期性の関係について説明できる。
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4thQ |
9週 |
中間試験解答,混成軌道,電子対反発則 |
(3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。
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10週 |
イオン結合,格子エネルギー、水素結合、分子間力 |
(3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。
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11週 |
空間格子,格子間隙サイト,イオン限界半径比 |
(4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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12週 |
代表的なイオン結晶,共有結晶、分子結晶 |
(4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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13週 |
半導体 |
(4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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14週 |
演習 |
(4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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15週 |
期末試験 |
(3) 化学結合の種類とそれぞれの結合様式の特徴について説明できる。 (4) 金属結晶の充填構造、イオン結晶の限界半径比と配位数の関係について説明できる。
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16週 |
期末試験の答案返却と回答 |
これまでの内容を理解することができる。
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 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。 | 1 | |
電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 1 | |
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。 | 1 | |
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。 | 1 | |
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。 | 1 | |
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。 | 1 | |
イオン結合と共有結合について説明できる。 | 1 | |
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。 | 1 | |
金属結合の形成について理解できる。 | 1 | |
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。 | 1 | |
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。 | 1 | |
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。 | 1 | |
配位結合の形成について説明できる。 | 1 | |
水素結合について説明できる。 | 1 | |
代表的な元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 1 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |