有機化学実験

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 有機化学実験
科目番号 T3052 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: 3
開設学科 SD 新素材・生命コース 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 6
教科書/教材 参考書:配布プリント,GoogleClassRoom
担当教員 大角 理人,藤田 陽師

到達目標

1.教科書で学習した内容について,実験を通して実践できる。
2.有機合成の実験を通して,合成実験の技術を習得できる。
3.実験とその考察を論理的に論文形式の文章としてまとめ,報告できる。

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
実験の予習実験書の内容に加えて、それに関連する事項を予習して実験に臨むことができる。実験書の内容を予習して実験に臨むことができる。実験書の内容を予習して実験に臨むことができない。
実験の理解実験書の内容の意味を十分に理解したうえで、実験書に従い、安全に実験を行うことができる。実験書に従い、安全に実験を行うことができる。実験書に従い、安全に実験を行うことができない。
実験結果のまとめ実験結果および考察を論理的に論文形式の文章としてまとめることができる。実験結果を論理的に論文形式の文章としてまとめることができる。実験結果を論理的に論文形式の文章としてまとめることができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (E) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
化学技術者が身につけるべき専門基礎として,有機化合物の合成実験を中心に行い,有機合成化学に関する実験技術を習得する。実験とその考察を論理的に文章としてまとめ,報告できる能力を身につける。
授業の進め方・方法:
下記の授業計画の通り進める。
注意点:

【成績評価の基準・方法】
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(実験の予習・準備,取り組み姿勢及び実験技術の修得度等)を20%,実験ノートを10%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,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。
【事前・事後学習】
実験の予習を必ず行い、ノートにまとめておくこと。事後学習として実験で指示したレポート・課題を期限内に提出すること。
【履修上の注意】
本科目は有機化学I・IIで学ぶ内容についての実習となる。

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 導入:有機化学実験を行うに当たっての注意事項,基本操作を学ぶ(抽出)。
化学分野における情報セキュリティについて学習する
有機化学実験を行うに当たっての注意事項,基本操作(抽出)を理解することができる。
化学分野の技術者になるにあたり,必要な情報セキュリティの知識を得て,正しい行動をとることができる。
2週 導入:有機化学実験を行うに当たっての注意事項,基本操作を学ぶ(蒸留、TLC、再結晶、カラムクロマト)。 導入:有機化学実験を行うに当たっての注意事項,基本操作(蒸留、TLC、再結晶、カラムクロマト)を理解することができる。
3週 合成①:塩化t-ブチルの合成:t-ブチルアルコールの塩素化を学ぶ。 反応を理解し、塩化t-ブチルの合成ができる。
4週 合成②:酢酸エチルの合成:酢酸のエステル化を学ぶ。 反応を理解し、酢酸エチルの合成ができる。
5週 合成②:酢酸エチルの合成:酢酸のエステル化を学ぶ。(NMRの測定と解析) NMR分光計を使うことができる。
6週 合成③:シクロヘキセンの合成:シクロヘキサノールの脱水による二重結合の生成を学ぶ。 反応を理解し、シクロヘキセンの合成ができる。
7週 合成④:アスピリンの合成:サリチル酸のアセチル化を学ぶ。 反応を理解し、アスピリンの合成ができる。
8週 合成⑤:臭化n-ブチルの合成:n-ブチルアルコールの臭素化を学ぶ。 反応を理解し、臭化n-ブチルの合成ができる。
4thQ
9週 合成⑥:ジベンジリデンアセトンの合成:ベンズアルデヒドとアセトンの脱水縮合を学ぶ。 反応を理解し、ジベンジリデンアセトンの合成ができる。
10週 合成⑦:m-ニトロ安息香酸メチルの合成:置換基の配向性を学ぶ。 反応を理解し、m-ニトロ安息香酸メチルの合成ができる。
11週 合成⑧:m-ニトロ安息香酸メチルの合成:置換基の配向性を学ぶ。(GCの測定) 反応を理解し、m-ニトロ安息香酸メチルの合成ができる。GCのデータを解析することができる。
12週 合成⑨:アゾ色素の合成:多段階合成を学ぶ。 反応を理解し、アゾ色素の合成ができる。
13週 合成⑩:アゾ色素の合成:多段階合成を学ぶ。
反応を理解し、アゾ色素の合成ができる。
14週 合成⑪:ベンジルアルコールの合成:還元反応を学ぶ 反応を理解し、ベンジルアルコールの合成ができる。
15週 片付け・まとめ 片付け・まとめ
16週 ※実験順序は変更が生じる可能性がある

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
基礎的能力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。3
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
実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。3
実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。3
実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。3
個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。3
共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。3
レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。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】有機化学実験加熱還流による反応ができる。4後4,後6,後7,後8
蒸留による精製ができる。4後2,後3,後4,後6,後7,後8
吸引ろ過ができる。4後9,後10
再結晶による精製ができる。4後2,後9,後10,後12,後13
分液漏斗による抽出ができる。4後1,後3,後4,後7,後8,後14
薄層クロマトグラフィによる反応の追跡ができる。4後2,後9,後12,後13,後14
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後3,後4,後6,後7,後8,後9,後12,後13
収率の計算ができる。4後3,後4,後6,後7,後8,後9,後10,後12,後13,後14

評価割合

レポート平素の学習状況ノート合計
総合評価割合702010100
基礎的能力3010040
専門的能力30101050
分野横断的能力100010