分析化学I

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 分析化学I
科目番号 0102 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 物質工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:G. D. Christian「クリスチャン分析化学Ⅰ基礎編」(丸善)
担当教員 三嶋 尚史

到達目標

1. モル濃度,規定度,重量分析の計算ができる。
2. 化学平衡の一般的な概念を理解することができる。。
3. 酸・塩基の溶液のpH計算ができ、酸塩基滴定曲線が描ける。
4. 錯形成反応を理解できる。
5. 沈殿平衡を理解し,溶解度の計算ができる。

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未到達レベルの目安
評価項目1モル濃度と規定度を正しく理解し,種々の化学計算ができる。化学反応における基本的な濃度計算,重量分析計算ができる。モル濃度を理解できない。簡単な化学計算ができない。
評価項目2種々の酸・塩基滴定による溶液のpH計算ができ,pH曲線が描ける。緩衝溶液を含め,酸・塩基の溶液反応を理解し,pH計算ができる。基本的な酸・塩基の溶液反応におけるpH計算ができない。
評価項目3各種の化学平衡を正しく理解し,それらの平衡反応における化学計算ができる。酸・塩基平衡,錯形成反応,沈殿平衡を理解し,反応式を用いて説明できる。各種の化学平衡を理解できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
食酢中の酢酸濃度や地下水中のCaイオン濃度などは,酸塩基反応や錯体生成反応を利用して求められる。ここでは,そのような化学分析の理論(専門基礎)を学習し,必要な計算法を身につける。これにより,実際の分析の予測ができるようになる。
授業の進め方・方法:
注意点:
試験の成績を80%,平素の学習状況等(課題・小テスト等を含む)を20%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均,学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお,通年科目における後学期中間の評価は前学期中間,前学期末,後学期中間の各期間の評価の平均とする。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。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 溶液濃度とデータ処理[1]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 定量分析の基礎である,原子量・分子量・(化学)式量を理解する。
2週 溶液濃度とデータ処理[2]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 モル濃度や重量モル濃度を理解できる。モル濃度を用いた溶液の化学計算ができる。
3週 溶液濃度とデータ処理[3]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 モル濃度を用いた溶液の化学計算ができる。
4週 溶液濃度とデータ処理[4]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 微量成分の濃度表示としてのppmやppbを理解できる。
5週 溶液濃度とデータ処理[5]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 モル濃度を用いた溶液の化学計算ができる。
6週 溶液濃度とデータ処理[6]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 規定度を理解できる。規定度を用いた溶液の化学計算ができる。
7週 溶液濃度とデータ処理[7]:モル濃度,規定度および有効数字の基礎を学ぶ。 規定度を用いた溶液の化学計算ができる。
8週 化学平衡の概念[1]:ル・シャトリエの原理,解離の平衡定数,活量を学ぶ。 化学平衡に関する一般的な概念を理解する。
2ndQ
9週 化学平衡の概念[2]:ル・シャトリエの原理,解離の平衡定数,活量を学ぶ。 ルシャトリエの原理,触媒の作用について理解する。
10週 化学平衡の概念[3]:ル・シャトリエの原理,解離の平衡定数,活量を学ぶ。 平衡定数を用いた化学計算ができる。
11週 化学平衡の概念[4]:ル・シャトリエの原理,解離の平衡定数,活量を学ぶ。 平衡定数を用いた化学計算ができる。
12週 化学平衡の概念[5]:ル・シャトリエの原理,解離の平衡定数,活量を学ぶ。 活量と活量係数を理解できる。
13週 酸塩基平衡[1]:酸塩基理論と酸塩基平衡の考え方を理解し,弱酸や弱塩基,それらの塩,緩衝液について,解離平衡とpH計算法を学ぶ。 酸塩基理論を理解できる。酸塩基平衡における平衡定数を理解できる。
14週 酸塩基平衡[2]:酸塩基理論と酸塩基平衡の考え方を理解し,弱酸や弱塩基,それらの塩,緩衝液について,解離平衡とpH計算法を学ぶ。 弱酸や弱塩基の解離平衡を理解し,pH計算ができる。
15週 酸塩基平衡[3]:酸塩基理論と酸塩基平衡の考え方を理解し,弱酸や弱塩基,それらの塩,緩衝液について,解離平衡とpH計算法を学ぶ。 弱酸や弱塩基の塩の解離平衡を理解し,pH計算ができる。
16週
後期
3rdQ
1週 酸塩基平衡[4]:酸塩基理論と酸塩基平衡の考え方を理解し,弱酸や弱塩基,それらの塩,緩衝液について,解離平衡とpH計算法を学ぶ。 緩衝液を理解し,pH計算ができる。
2週 酸塩基平衡[5]:酸塩基理論と酸塩基平衡の考え方を理解し,弱酸や弱塩基,それらの塩,緩衝液について,解離平衡とpH計算法を学ぶ。 緩衝液を理解し,pH計算ができる。
3週 酸塩基滴定[1]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 強酸と強塩基の滴定を理解し,pH計算ができる。
4週 酸塩基滴定[2]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 酸塩基反応における指示薬を理解できる。
5週 酸塩基滴定[3]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 強塩基による弱酸の滴定を理解し,pH計算ができる。
6週 酸塩基滴定[4]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 強酸による弱塩基の滴定を理解し,pH計算ができる。
7週 酸塩基滴定[5]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 二酸塩基の滴定反応を理解し,pH計算ができ,pH曲線が描ける。
8週 酸塩基滴定[6]:強酸-強塩基,弱酸-強塩基,強酸-弱塩基における各種の滴定のpH計算から滴定曲線を求める。 多塩基酸の滴定反応を理解し,pH計算ができ,pH曲線が描ける。
4thQ
9週 錯滴定[1]:錯体の生成定数,キレート,EDTA滴定の計算とその滴定終点の検出法を学ぶ。 錯体の形成反応と解離反応を理解できる。
10週 錯滴定[2]:錯体の生成定数,キレート,EDTA滴定の計算とその滴定終点の検出法を学ぶ。 キレート剤,EDTAの平衡反応を理解できる。
11週 錯滴定[3]:錯体の生成定数,キレート,EDTA滴定の計算とその滴定終点の検出法を学ぶ。 EDTAを用いた錯滴定反応における溶液濃度等の化学計算ができる。
12週 重量分析と沈殿平衡[1]:試料中の目的物の重量分析手順と重量分析計算法を学ぶ。沈殿平衡理解し,溶解度積を用いて物質の溶解度の計算法を学ぶ。 固体物質に含まれる重量分析計算ができる。
13週 重量分析と沈殿平衡[2]:試料中の目的物の重量分析手順と重量分析計算法を学ぶ。沈殿平衡を理解し,溶解度積を用いて物質の溶解度の計算法を学ぶ。 固体物質に含まれる重量分析計算ができる。
14週 重量分析と沈殿平衡[3]:試料中の目的物の重量分析手順と重量分析計算法を学ぶ。沈殿平衡を理解し,溶解度積を用いて物質の溶解度の計算法を学ぶ。 沈殿平衡を理解し,溶解度や溶解度積を用いた化学計算ができる。
15週 重量分析と沈殿平衡[4]:試料中の目的物の重量分析手順と重量分析計算法を学ぶ。沈殿平衡を理解し,溶解度積を用いて物質の溶解度の計算法を学ぶ。 沈殿平衡を理解し,溶解度や溶解度積を用いた化学計算ができる。
16週

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配位結合の形成について説明できる。1
錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。2
分析化学電離平衡と活量について理解し、物質量に関する計算ができる。3前8,前9,前10,前11,前12
溶解度・溶解度積について理解し必要な計算ができる。3後14,後15
沈殿による物質の分離方法について理解し、化学量論から沈殿量の計算ができる。3
強酸、強塩基および弱酸、弱塩基についての各種平衡について説明できる。3前13,前14
強酸、強塩基、弱酸、弱塩基、弱酸の塩、弱塩基の塩のpHの計算ができる。3前13,前14,前15
緩衝溶液とpHの関係について説明できる。3後1,後2
錯体の生成について説明できる。2後9,後10,後11
陽イオンや陰イオンの関係した化学反応について理解し、溶液中の物質の濃度計算(定量計算)ができる。3前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7
中和滴定についての原理を理解し、酸及び塩基濃度の計算ができる。3後3,後4,後5,後6,後7,後8
酸化還元滴定についての原理を理解し、酸化剤及び還元剤の濃度計算ができる。3前6,前7
キレート滴定についての原理を理解し、金属イオンの濃度計算ができる。3後10,後11

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオ小テスト・課題合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力3000001040
専門的能力5000001060
分野横断的能力0000000