概要:
三態変化、気体の性質、溶液の性質、化学結合、酸化還元反応、反応速度、化学反応と平衡について高学年の授業内容の理解のために必要な基礎となる内容を学習する。
授業の進め方・方法:
授業は随時演習を取り入れた講義形式で進めていく。この中で、平均週1回を目安に前週までの内容に関する小テストを実施する。また、必要に応じて課題がある。
注意点:
最終成績は試験の成績70%，小テストと課題および平素の演習問題の遂行状況からなる平常点30% の割合で総合的に評価する。学期毎においては当該期間を含むその期間までの各項目の評価の平均点を評価として採用する。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。学期毎の評価は当該期間までの各期間の各項目の評価平均を採用する。技術者が身につけるべき専門基礎として、到達目標に対する達成度において評価する。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
物質の三態と状態変化[1-2]：粒子の熱運動、分子間力と三態の変化、状態変化とエネルギー、物質の種類と物理的性質について学ぶ。 |
物質の三態変化が熱履歴のグラフから理解できる。融解、蒸発、昇華の熱量計算ができる。
|
| 2週 |
物質の三態と状態変化[1-2]：粒子の熱運動、分子間力と三態の変化、状態変化とエネルギー、物質の種類と物理的性質について学ぶ。 |
蒸気圧曲線から沸点予測ができる。化合物の構造式から沸点比較ができる。
水銀柱の高さから圧力計算ができる。
|
| 3週 |
気体[3-6]：気体についての各法則、気体の状態方程式、実在気体について学ぶ。 |
ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル・シャルルの法則を用いて理想気体の圧力、温度、体積計算ができる
|
| 4週 |
気体[3-6]：気体についての各法則、気体の状態方程式、実在気体について学ぶ。 |
気体の状態方程式を用いて理想気体の圧力、温度、体積計算の他、物質量計算、分子量計算ができる。
|
| 5週 |
気体[3-6]：気体についての各法則、気体の状態方程式、実在気体について学ぶ。 |
全圧、分圧、モル分率が何かを理解しており、気体の状態方程式を利用し、物質量計算、分圧計算等ができる。
|
| 6週 |
気体[3-6]：気体についての各法則、気体の状態方程式、実在気体について学ぶ。 |
実在気体の挙動を理解でき、その原因を説明できる。
|
| 7週 |
粒子の結合と結晶の構造[7-9]：原子とイオン、イオン結合とイオン結晶、分子と共有結合、共有結合の結晶、金属結合と金属について学ぶ。 |
イオン結合、共有結合結晶、分子結晶、金属結合の分類について理解している。
|
| 8週 |
粒子の結合と結晶の構造[7-9]：原子とイオン、イオン結合とイオン結晶、分子と共有結合、共有結合の結晶、金属結合と金属について学ぶ。 |
基本的な金属結晶格子について理解している。
イオン結晶、金属結晶格子に入る原子の数が説明できる。
|
| 2ndQ |
| 9週 |
粒子の結合と結晶の構造[7-9]：原子とイオン、イオン結合とイオン結晶、分子と共有結合、共有結合の結晶、金属結合と金属について学ぶ。 |
金属結晶の格子定数，密度，充填率等が計算できる。
|
| 10週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
物質の溶解性について化合物の構造から説明できる。再結晶実験から析出量を計算できる。
|
| 11週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
ヘンリーの法則より気体の溶解度計算ができる。
|
| 12週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
溶液について各種濃度の定義にて計算ができ、相互変換ができる。
|
| 13週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
蒸気圧降下について理解し、沸点上昇度、凝固点降下度を計算できる。
|
| 14週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
ファントホッフの法則を用いて浸透圧計算ができる。
|
| 15週 |
溶液[10-15]：溶解のしくみ、溶解度、希薄溶液の性質、コロイド溶液について学ぶ。 |
コロイドの特徴を理解できる。
|
| 16週 |
|
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
化学反応とエネルギー[1-2」：化学反応と熱、化学反応と光について学ぶ。 |
各種反応熱について理解できる。発熱、吸熱について説明できる。文章から熱化学方程式を書き下すことができる。
|
| 2週 |
化学反応とエネルギー[1-2」：化学反応と熱、化学反応と光について学ぶ。 |
ヘスの法則を利用して熱量計算ができる。
|
| 3週 |
酸化還元反応[3-5]：酸化と還元、酸化剤と還元剤、金属のイオン化傾向、電池、電気分解について学ぶ。 |
酸化還元の定義が理解できる。化合物中の元素の酸化数の計算ができる。
|
| 4週 |
酸化還元反応[3-5]：酸化と還元、酸化剤と還元剤、金属のイオン化傾向、電池、電気分解について学ぶ。 |
半反応式を構築できる。酸化還元反応式を構築できる。
|
| 5週 |
酸化還元反応[3-5]：酸化と還元、酸化剤と還元剤、金属のイオン化傾向、電池、電気分解について学ぶ。 |
酸化還元滴定等、酸化還元の量論計算ができる。
|
| 6週 |
電池と電気分解[6-8｣電池と電気分解について学ぶ。 |
金属のイオン化傾向から、イオン化しやすさについて説明できる。電池の原理について説明できる。
|
| 7週 |
電池と電気分解[6-8｣電池と電気分解について学ぶ。 |
各種電池について、説明できる。電気分解の原理について説明できる。
|
| 8週 |
電池と電気分解[6-8｣電池と電気分解について学ぶ。 |
電気分解の化学量論計算ができる。
|
| 4thQ |
| 9週 |
化学反応の速さとしくみ[9-10]：化学反応の速さ、反応条件と反応速度、化学反応の仕組みについて学ぶ。 |
反応の速さについて理解している。反応速度計算ができる。
|
| 10週 |
化学反応の速さとしくみ[9-10]：化学反応の速さ、反応条件と反応速度、化学反応の仕組みについて学ぶ。 |
反応速度式を立てることができる。活性化エネルギーについて理解できており、反応経路と触媒の関係を説明できる。
|
| 11週 |
化学平衡[11-15]可逆反応と化学平衡、平衡状態の変化、電解質溶液の化学平衡について学ぶ。 |
化学平衡とは何かが理解できる。
平衡定数の計算ができる。
濃度平衡定数と圧平衡定数の違いが理解できる。
|
| 12週 |
化学平衡[11-15]可逆反応と化学平衡、平衡状態の変化、電解質溶液の化学平衡について学ぶ。 |
平衡定数から平衡時の物質量計算ができる。
ルシャトリエの原理を使い、平衡反応の化学量論計算ができる。
|
| 13週 |
化学平衡[11-15]可逆反応と化学平衡、平衡状態の変化、電解質溶液の化学平衡について学ぶ。 |
電離平衡と電離定数、電離度、および水のイオン積について理解している。
弱酸、弱塩基のpH計算ができる
|
| 14週 |
化学平衡[11-15]可逆反応と化学平衡、平衡状態の変化、電解質溶液の化学平衡について学ぶ。 |
塩の加水分解溶液および緩衝液のpH計算ができる。
|
| 15週 |
化学平衡[11-15]可逆反応と化学平衡、平衡状態の変化、電解質溶液の化学平衡について学ぶ。 |
溶解度積から濃度計算ができる。
|
| 16週 |
|
|
| 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 | 化学(一般) | 化学(一般) | 物質を構成する分子・原子が常に運動していることが説明できる。 | 2 | |
| 水の状態変化が説明できる。 | 2 | |
| 物質の三態とその状態変化を説明できる。 | 3 | |
| ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル-シャルルの法則を説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | |
| 気体の状態方程式を説明でき、気体の状態方程式を使った計算ができる。 | 3 | |
| イオン式とイオンの名称を説明できる。 | 2 | |
| イオン結合について説明できる。 | 3 | |
| イオン結合性物質の性質を説明できる。 | 3 | |
| イオン性結晶がどのようなものか説明できる。 | 2 | |
| 共有結合について説明できる。 | 3 | |
| 自由電子と金属結合がどのようなものか説明できる。 | 3 | |
| 金属の性質を説明できる。 | 3 | |
| アボガドロ定数を理解し、物質量(mol)を用い物質の量を表すことができる。 | 3 | |
| 分子量・式量がどのような意味をもつか説明できる。 | 2 | |
| 気体の体積と物質量の関係を説明できる。 | 2 | |
| 化学反応を反応物、生成物、係数を理解して組み立てることができる。 | 3 | |
| 化学反応を用いて化学量論的な計算ができる。 | 3 | |
| 電離について説明でき、電解質と非電解質の区別ができる。 | 3 | |
| 質量パーセント濃度の説明ができ、質量パーセント濃度の計算ができる。 | 3 | |
| モル濃度の説明ができ、モル濃度の計算ができる。 | 3 | |
| 酸化還元反応について説明できる。 | 3 | |
| イオン化傾向について説明できる。 | 3 | |
| 金属の反応性についてイオン化傾向に基づき説明できる。 | 3 | |
| ダニエル電池についてその反応を説明できる。 | 3 | |
| 鉛蓄電池についてその反応を説明できる。 | 3 | |
| 一次電池の種類を説明できる。 | 1 | |
| 二次電池の種類を説明できる。 | 1 | |
| 電気分解反応を説明できる。 | 2 | |
| 電気分解の利用として、例えば電解めっき、銅の精錬、金属のリサイクルへの適用など、実社会における技術の利用例を説明できる。 | 3 | |
| ファラデーの法則による計算ができる。 | 3 | |