到達目標
無機化学は原子の構造や結合状態など物質の本質を理解する根幹となる科目である。本講義では無機化学Ⅰで学習した原子構造（ミクロ）の知識をベースとし、原子⇒分子⇒結晶、溶液という具合にスケールを拡げていく際に必要な考え方を習得する。以下の３点が到達目標である。
（1）化学結合の種類と構造が説明できる。
（2）結晶の種類と構造、固体中の電子の振る舞いが説明できる。
（3）酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎が説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 良好な到達レベルの目安(良) | 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(1) | 化学結合の種類と構造について図を用いて説明でき、種々の物質に適用できる。 | 化学結合の種類と構造について説明でき、種々の物質に適用できる。 | 化学結合の種類と構造について説明できる。 | 化学結合の種類と構造について説明できない。 |
| 評価項目(2) | 結晶の種類と構造、固体中の電子の振る舞いについて図を用いて説明でき、種々の物質に適用できる。 | 結晶の種類と構造、固体中の電子の振る舞いについて説明でき、種々の物質に適用できる。 | 結晶の種類と構造、固体中の電子の振る舞いについて説明できる。 | 結晶の種類と構造、固体中の電子の振る舞いについて説明できない。 |
| 評価項目(3) | 酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎について説明でき、種々の溶液に適用できる(8割以上)。 | 酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎について説明でき、種々の溶液に適用できる(7割以上)。 | 酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎について説明できる。 | 酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎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:
【第1学期開講】本講義では、無機化学Ⅰで学習した原子構造（ミクロ）の知識をベースとし、原子⇒分子⇒結晶、溶液という具合にスケールを拡げていく際に必要な考え方を学習します。具体的には、①原子が集まって「物質」を作るときの各種の結合様式を学びます。②次いで、原子やイオンあるいは分子がどのように集まって固体を形成しているのかについて学びます。③また、酸・塩基を中心とした電解質溶液の基礎についても学びます。
この科目は企業でセラミックス材料及びプロセスの開発を担当していた教員が、その経験を生かし、基礎となる無機化学について講義形式で授業を行うものです。
授業の進め方・方法:
多くの学生が積極的に授業に参加してもらえるように気軽に意見を求めたりすることがよくあります。理解を定着させ、さらに自ら説明できるようになるためにレポートを課すことがよくあります。今の時期から技術英語に慣れるように、授業で出てくる英単語を覚えましょう。
注意点:
教科書や補助教材等をしっかり読み(予習)、授業を受け、レポートを作成(復習)する過程で、無機化学に興味をもつためのきっかけをつかんでもらいたいと思います。さらに、興味のある分野について種々の参考書や文献等で自主的に学習することができればすばらしいです。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
化学結合（1） |
原子の結合形式について説明できる。
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| 2週 |
化学結合（2） |
共有結合について説明できる。
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| 3週 |
化学結合（3） |
金属結合、イオン結合、水素結合について説明できる。
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| 4週 |
固体化学（1） |
金属結晶について説明できる。
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| 5週 |
固体化学（2） |
イオン結晶、共有結晶、分子結晶について説明できる。
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| 6週 |
固体化学（3） |
固体中の電子の概念、半導体について説明できる。
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| 7週 |
溶液化学（1） |
水に関する基本事項、酸と塩基の概念、電離平衡の概念、緩衝溶液、溶解度積について説明できる。
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| 8週 |
「期末課題レポート」 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
全体の学習事項のまとめ
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全体の学習事項のまとめができる。
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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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 | イオン結合と共有結合について説明できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 金属結合の形成について理解できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 水素結合について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 期末課題レポート | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 知識の基本的な理解 | 40 | 20 | 60 |
| 思考・推論・創造への適用力 | 20 | 10 | 30 |
| 態度・志向性 | 0 | 10 | 10 |