物質化学基礎実験2

科目基礎情報

学校 阿南工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 物質化学基礎実験2
科目番号 1412T21 科目区分 専門 / 必修
授業形態 実験・実習 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 化学コース 対象学年 2
開設期 後期 週時間数 4
教科書/教材 教員作成のテキスト、化学基礎(第一学習社)、化学(第一学習社)
担当教員 杉山 雄樹,大谷 卓

到達目標

1. 実験データを用いて報告書の作成法を修得する。
2. 有機化合物の合成実験の手法(実験装置の組立て、試薬の秤量と混合、反応条件の調節、反応の後処理、生成物の単離・精製)を修得する。
3. 有機化合物の生成物の確認(同定)方法を習得する。

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最低限の到達レベルの目安
到達目標1実験データを用いて、論理的に適切な報告書が作成できる。実験データを用いて論理的に報告書が作成できる。実験データを用いて報告書が作成できる。
到達目標2有機化合物の合成実験を適切に行うことができる。有機化合物の合成実験を行うことができる。有機化合物の合成実験を指導を受けながら行うことができる。
到達目標3有機化合物の生成物の確認を適切に行うことができる。有機化合物の生成物の確認を行うことができる。有機化合物の生成物の確認を指導を受けながら行うことができる。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
 学問としての化学を深く理解・体得するには、それぞれの専門科目の授業と自分自身による化学の実験が必須である。本科目は化学コース配属後初めての実験科目であり、化学実験における基礎的な知識(実験技術、化学実験室におけるルール、実験ノートの作成方法、実験結果の考察方法など)を修得を目的とする。
 代表的な有機化学の反応を行い、基本的な有機化学の実験操作(実験装置の組立て、試薬の秤量と混合、反応条件の調節、反応の後処理、生成物の単離・精製)と生成物の確認方法を身につける。実験操作の意味や反応機構を理解し、実験結果を論理的なレポートとして作成できるようにする。
授業の進め方・方法:
 化学において実験は基礎であり、基礎技術の習得は不可欠である。実験目的をよく考え、実験方法、考え方をまずは予習において学び、それを実験において確かめ、化学の法則を実際に経験し、理解を深める。また実験後においては、正確な測定によって得られた実験データを用いて解析を行い、レポートにまとめる。このレポートの作成の段階を復習とすると、化学実験では、予習、実験、復習を繰り返すことによって実験を深く学ぶ。実験の始まる前までに実験ノートに実験計画を記入して、実験に臨むことを課す。実験終了時には結果と実験データを記録したノート及び報告書を担当の教員に提出することにより、この実験の終了とする。
注意点:
実験を事故なく遂行するため下記の注意事項を必ず守ること。

1. 実験室内は飲食厳禁。
2. 実験室に入室する際には、必ず所定の白衣、上履きを着用する。また長い髪の学生は後ろで束ねること。
3. 実験を開始する前に、必ず保護メガネ、保護手袋を着用する。
4. 担当教員から諸注意や指示があった時は速やかに従うこと。
5. レポートは所定の期日までに提出する。
6. 欠席時は速やかに担当教員に申し出ること。本科目は未実験や未提出レポートがある場合は単位を与えない。
7. 成績はレポート,ノート状況,試験,取り組み姿勢より総合的に評価する。

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 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス
2週 有機化合物の分離と精製(1) 再結晶による精製ができる。
3週 高吸水性ポリマーの合成(1) 架橋高分子を合成できる。
4週 高吸水性ポリマーの合成(2) 合成した吸水性ポリマーの吸水量などを評価することができる。
5週 酢酸エチルの合成(1) エステル化ができる。
6週 酢酸エチルの合成(2) 分留操作ができる。GC,NMR測定を行い酢酸エチルを同定することができる。
7週 IR, NMR解析法 簡単にIRやNMRの原理を説明でき,解析することができる。
8週 有機化合物の分離と精製(2) 分液ロートを用いた抽出操作ができる。
4thQ
9週 アセトアニリドの合成(1) アミド化反応ができる。
10週 アセトアニリドの合成(2) IR,NMR,融点測定を行い,アセトアニリドを同定できる。
11週 レポート指導・講義
12週 界面重縮合反応 66ナイロンの合成ができる。
13週 アゾ染料の合成(1) アゾカップリング反応ができる。
14週 アゾ染料の合成(2) TLCで化合物の同定ができる。
15週 器具チェック/試験/ノート提出/総括
16週 実験予備日/器具チェック

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工学実験・実習能力化学・生物系分野【実験・実習能力】有機化学実験加熱還流による反応ができる。4
蒸留による精製ができる。4
吸引ろ過ができる。4
再結晶による精製ができる。4
分液漏斗による抽出ができる。4
薄層クロマトグラフィによる反応の追跡ができる。4
融点または沸点から生成物の確認と純度の検討ができる。4
収率の計算ができる。4
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能他者の意見を聞き合意形成することができる。2
合意形成のために会話を成立させることができる。2
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。2
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。2
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。2
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。2
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。2
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。2
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。2
課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。2
グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。2
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。2
適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。2
事実をもとに論理や考察を展開できる。2
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。2
態度・志向性(人間力)態度・志向性態度・志向性周囲の状況と自身の立場に照らし、必要な行動をとることができる。2
自らの考えで責任を持ってものごとに取り組むことができる。2
チームで協調・共同することの意義・効果を認識している。2
チームで協調・共同するために自身の感情をコントロールし、他者の意見を尊重するためのコミュニケーションをとることができる。2
当事者意識をもってチームでの作業・研究を進めることができる。2
チームのメンバーとしての役割を把握した行動ができる。2
リーダーがとるべき行動や役割をあげることができる。2
適切な方向性に沿った協調行動を促すことができる。2
リーダーシップを発揮する(させる)ためには情報収集やチーム内での相談が必要であることを知っている2
法令やルールを遵守した行動をとれる。2
他者のおかれている状況に配慮した行動がとれる。2
技術が社会や自然に及ぼす影響や効果を認識し、技術者が社会に負っている責任を挙げることができる。2
総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力総合的な学習経験と創造的思考力工学的な課題を論理的・合理的な方法で明確化できる。2
公衆の健康、安全、文化、社会、環境への影響などの多様な観点から課題解決のために配慮すべきことを認識している。2
要求に適合したシステム、構成要素、工程等の設計に取り組むことができる。2
課題や要求に対する設計解を提示するための一連のプロセス(課題認識・構想・設計・製作・評価など)を実践できる。2
提案する設計解が要求を満たすものであるか評価しなければならないことを把握している。2
経済的、環境的、社会的、倫理的、健康と安全、製造可能性、持続可能性等に配慮して解決策を提案できる。2

評価割合

定期試験小テストポートフォリオ発表・取り組み姿勢その他合計
総合評価割合0000100100
基礎的能力00006060
専門的能力00004040
分野横断的能力000000