到達目標
1. 原子の構造と電子配置が理解できること。
2. 化学結合と物質の構造・性質との関係を理解できること。
3. 固体化学、錯体化学を理解すること。
4. 酸と塩基、酸化と還元を理解すること。
5. 元素およびその化合物がどのような材料として利用されているか理解できること。
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 | 量子力学の概念に基づいて原子の構造と電子配置が理解できる。 | 原子の構造と電子配置が理解できる。 | 原子の構造と電子配置が理解できない。 |
| 評価項目2 | 化学結合と物質の構造・性質との関係が理解できる。 | 化学結合の分類と特徴が理解できる。 | 化学結合の分類と特徴が理解できない。 |
| 評価項目3 | 固体の結合、錯体の立体学が理解でき、結合様式と結晶構造との関連性、原子価結合理論、静電結晶場理論が理解できる。 | 固体の結合、錯体の立体学に関する基本概念が理解できる。 | 固体の結合、錯体の立体学に関する基本概念が理解できない。 |
| 評価項目4 | 酸と塩基、酸化と還元の定義と原理を理解し、電極などへの応用が習得できる。 | 酸と塩基、酸化と還元の定義と原理が理解できる。 | 酸と塩基、酸化と還元の定義と原理が理解できない。 |
| 評価項目5 | 元素およびその化合物の性質とそれがどのような材料として利用されているか理解できる。 | 元素およびその化合物の性質ができる。 | 元素およびその化合物の性質ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
すべての元素を対象とする無機化学の特質と基礎知識の習得を目的とする。まず、原子の構造、化学結合、分子軌道理論、周期表、固体の結晶構造、錯体の立体化学などの基礎事項を系統的に学習する。また、電気陰性度、イオン化エネルギー、酸と塩基、酸化と還元につてい紹介する。さらに、典型元素、遷移元素を含む化合物の各論を紹介する。
授業の進め方・方法:
講義中に簡単な演習問題を解かせる、あるいは、宿題を出して次回講義で解答させる。
異性体や配位子の構造を模型を使って説明する。
注意点:
化学１，２で習得した内容を基礎とする。平行して開設されている有機化学の内容を参考にすると理解が深まる。高学年時に開講される無機材料学、有機材料学、量子化学などの基礎となる科目である。
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 |
無機化学の内容、領域。化学用語、単位。 |
無機化学の内容、領域を理解し、化学用語、単位、濃度の使用を学習する。
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| 2週 |
原子①元素の起源と分類。原子の構成粒子と種類。 |
元素の起源と分類を理解する。原子の構造を理解する。
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| 3週 |
原子②原子模型。量子論と原子構造。 |
量子を理解し、粒子の粒子性と波動性を理解する。
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| 4週 |
原子③原子の電子配置と電子の相互作用。 |
原子の電子配置を理解し、電子配置と原子の化学的性質の関連性を理解する。
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| 5週 |
原子④原子の性質と周期表。 |
電子配置と周期表の関係を理解する。イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度などを学習する。
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| 6週 |
化学結合①ルイス構造。 |
化学結合の初期理論である八偶説に基づくルイス構造を理解する。
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| 7週 |
化学結合②原子価結合理論。 |
原子価結合理論（ＶＢ法）に基づき混成軌道と分子の形を理解する。
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| 8週 |
化学結合③分子軌道理論、イオン結合と共有結合。 |
分子軌道理論（ＭＯ法）に基づき分子形成理論を理解する。さらに、結合様式をそれぞれ理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間テスト |
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| 10週 |
酸と塩基①水とイオンの相互作用。酸・塩基の適宜。 |
水とイオンの相互作用、水和数などを学習する。酸・塩基の定義を学習する。
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| 11週 |
酸と塩基②酸と塩基の電離、塩の加水分解、溶解度積。 |
酸と塩基の電離、塩の加水分解、溶解度積など溶液内反応を学習する。
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| 12週 |
酸化と還元①酸化還元反応、電池、ネルンスト式。 |
酸化還元反応とはどのような反応か理解する。電池の構成と電極反応を理解する。ネルンスト式と各種電極への適用を理解する。
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| 13週 |
酸化と還元②標準電極電位、電極系の種類。 |
標準電極電位の意味とほかの化学的性質の関係を理解する。電極の種類を学習する。
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| 14週 |
酸化と還元③酸化還元反応の応用。 |
酸化還元反応の応用として、ｐＨの測定、腐食・防食、バイオセンサーの利用などを学ぶ。
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| 15週 |
酸と塩基、酸化と還元のまとめ。 |
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| 16週 |
期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
固体化学①固体の結合 |
固体を構成する原子の凝集力（結合力）を理解する。
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| 2週 |
固体化学②結晶構造と格子 |
単位格子と結晶面の概念を理解する。結合様式と原子配列あるいは結晶構造の関連性を理解する。
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| 3週 |
錯体の化学①錯体の定義、錯体の命名法。 |
錯体化学で使用される用語、錯体と命名法を学習する。
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| 4週 |
錯体の化学②配位立体化学 |
配位数、立体構造、異性現象を学習する。
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| 5週 |
錯体の化学③配位立体化学 |
配位数、立体構造、異性現象を学習する。
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| 6週 |
錯体の化学④金属錯体 |
錯体の構造を原子価結合理論、静電結晶場理論で考える。
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| 7週 |
中間テスト |
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| 8週 |
水素、１族元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 4thQ |
| 9週 |
２族元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 10週 |
１３族元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 11週 |
１４、１５族元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 12週 |
１６．１７族元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 13週 |
ｄ－ブロック元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 14週 |
ｆ－ブロック元素 |
元素の性質、化合物について学習する。
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| 15週 |
元素のまとめ |
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| 16週 |
試験 |
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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 |
評価割合
| 定期試験 | 小テスト | レポート・課題 | 発表 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 40 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 10 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |