概要:
無機イオンの定量分析実験を通して,溶液内での多様な反応を確認し,さらに分析化学の基本概念や理論を理解し,定量分析操作や計算を実践的に習得することを目標とする。
授業の進め方・方法:
各実験の冒頭に実験に関する注意事項を講義し,その後各自定量分析実験を始める。実験中は操作が正しいか,安全な実験をしているか,実験ノートを正しくつけているかを教員が監督しながら実験を進める。実験内容,実験結果は各自レポートにより報告する。
注意点:
自ら実験を行い,全てのレポート及び実験ノートを提出していることが合格の条件である。レポートを70%,平素の学習状況(実験ノート等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。技術者が身につけるべき専門基礎として,実験レポートおよび実験ノートの内容をもとに,実験内容に関する理解の程度を評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
定量分析実験を行うにあたっての概要を説明し,基本操作を学ぶ。 |
本科目の概要を理解し,関連する実験器具の操作方法が理解できる。
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2週 |
重量分析:硫酸銅結晶中の結晶水の定量(実験1) |
硫酸銅五水和物の加熱前後の重量を測定することにより,結晶水の定量ができる。
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3週 |
重量分析:硫酸銅結晶中の銅の定量(実験2) |
硫酸銅五水和物を酸化銅に変え精秤することにより,硫酸銅中の銅の含有率を定量できる。
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4週 |
実験1に関するレポート指導 |
基本的なレポートの書き方が理解できる。
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5週 |
酸塩基反応と当量計算について学ぶ。 |
酸塩基反応と当量計算が理解できる。
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6週 |
酸塩基滴定:NaOHとNa2CO3混合物の定量(実験3) |
NaOHとNa2CO3の混合物の酸塩基滴定を通じて,塩基混合物中の各物質の定量ができる。
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7週 |
錯滴定:EDTA水溶液の濃度測定(実験4) |
EDTA水溶液の濃度測定を通じて,錯滴定が理解できる。
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8週 |
錯滴定:キレート滴定による水の硬度測定(実験5) |
市販のミネラルウォーターの硬度測定を通じて,水の硬度測定ができる。
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2ndQ |
9週 |
酸化還元反応と当量計算について学ぶ。 |
酸化還元反応と当量計算が理解できる。
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10週 |
酸化還元滴定:過マンガン酸カリウム標準溶液の調製(実験6) |
過マンガン酸カリウム標準溶液の調製と滴定を通じて,酸化還元滴定が理解できる。
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11週 |
酸化還元滴定:CODの測定(実験7) |
有機物が溶存するモデル水溶液のCOD測定ができる。
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12週 |
酸化還元滴定:チオ硫酸ナトリウム標準溶液の調製(実験8) |
チオ硫酸ナトリウム標準溶液の調製と滴定を通じて,より複雑な酸化還元滴定の定量ができる。
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13週 |
酸化還元滴定:亜硫酸ナトリウムの純度測定(実験9) |
亜硫酸ナトリウムの酸化還元滴定を通じて,亜硫酸ナトリウムの純度測定ができる。
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14週 |
定量分析実験のまとめ:レポート作成指導 |
提出したレポートの修正を行い,レポートの正しい書き方が理解できる。
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15週 |
定量分析実験の後片付け:実験器具の洗浄,片づけ |
実験器具を正しく洗浄し片づけることができる。
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16週 |
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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 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 2 | |
事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | |
測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | |
有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | |
レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | |
ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | |
基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | |
試薬の調製ができる。 | 3 | |
代表的な気体発生の実験ができる。 | 2 | |
代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。 | 2 | |
工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学についての基礎的原理や現象を、実験を通じて理解できる。 | 2 | |
物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 2 | |
実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
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 | 吸引ろ過ができる。 | 3 | |
分析化学実験 | 中和滴定法を理解し、酸あるいは塩基の濃度計算ができる。 | 3 | |
酸化還元滴定法を理解し、酸化剤あるいは還元剤の濃度計算ができる。 | 3 | |
キレート滴定を理解し、錯体の濃度の計算ができる。 | 3 | |