概要:
身の回りに存在する物質が原子がつながる事によりできていることを学び、原子がつながる理由やつながり方を理解する。また、モル計算・濃度計算ができるようになり、化学平衡について修得する。さらにいろいろな化学反応、特に酸・塩基の反応、酸化還元反応について理解する。
授業の進め方・方法:
講義ノート中心に講義を進めます。演示実験も取り入れます。講義中、学生に質問をします。学校で学ぶことは使うためのものであり、そのために考える習慣を身に着けてください。必要に応じて演習問題を出しますので、必ず自分で解いてみてください。計算問題は自分で解かないと修得できません。この科目は「生物応用化学科」で学ぶ専門科目の基礎となる大切な科目です。
注意点:
これから学ぶ専門科目の基礎となります。わからないところはそのままにしないで、どしどし質問をしてください。次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。60点以上を修得とする。再試験を行う。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
物質の成分と混合物からの物質の分離法 |
物質が純物質、混合物などに分類され、混合物の分離法を理解する。
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| 2週 |
原子の構造 |
原子の構造を理解する。
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| 3週 |
原子の電子配置とイオン |
原子の電子配置を理解し、八電子則を説明できるようになる。
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| 4週 |
元素の周期律 |
原子の電子配置から原子の化学的性質の類似性が周期的に表れることが説明できる。
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| 5週 |
分子と共有結合 |
共有結合について説明できる。
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| 6週 |
分子の極性 |
電気陰性度の違いから極性が生じることが理解できる。
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| 7週 |
金属結合 |
金属結合が理解で、そこから生じる性質が説明できる。
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| 8週 |
粒子の相対質量と物質量 |
物質量が理解でき、式量などを使い、質量を物質量に換算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
化学反応式 |
化学反応式が理解でき、計算に応用できる。
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| 10週 |
物質の三態・気体の状態方程式 |
物質がその温度と圧力により固体・液体・気体の三つの状態を取ることが説明できる。気体の圧力・温度・体積・物質量の関係を計算できる。
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| 11週 |
溶解のしくみと溶液 |
溶解という現象が理解できる。
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| 12週 |
溶液の濃度 |
質量％濃度、モル濃度、質量モル濃度が理解でき、計算できる。
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| 13週 |
溶解度と溶解度積 |
溶解度・溶解度積が理解でき、計算に応用できる。
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| 14週 |
希薄溶液の性質・コロイド溶液の性質 |
沸点上昇・凝固点降下・浸透圧が理解でき、計算に応用できる。
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| 15週 |
化学反応と反応熱 |
発熱反応・吸熱反応が理解でき、ヘスの法則に応用できる。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
化学反応の速さ |
反応速度が理解できる。
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| 2週 |
化学平衡と平衡の移動 |
化学平衡が理解でき、ル・シャトリエの法則に基づき、平衡状態にある反応の条件を変えたときに、平衡がどちらに動くか考えることができる。
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| 3週 |
反応の速さと化学平衡 |
平衡に関して、正反応と逆反応の速度から説明できる。質量作用の法則を式で表すことができる。
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| 4週 |
酸と塩基 |
酸と塩基の定義が説明できる。
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| 5週 |
強酸・弱酸・強塩基・弱塩基 |
酸・塩基の強弱について説明できる。
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| 6週 |
pHと電離平衡 |
酸解離定数を用いｐHの計算ができる。
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| 7週 |
中和と塩 |
中和反応が理解でき、塩の加水分解による水溶液の性質を予測できる。
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| 8週 |
中和滴定 |
中和反応を用いた当量計算ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
滴定曲線 |
計算により滴定曲線がかけるようになる。
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| 10週 |
酸化・還元 |
酸化還元反応が理解できる。
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| 11週 |
酸化数 |
化合物中の元素の参加数を付けることができ、酸化数の変化から、酸化還元反応を説明できる。
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| 12週 |
酸化還元滴定 |
酸化還元反応を利用した当量計算ができるようになる。
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| 13週 |
金属のイオン化傾向 |
金属のイオン化傾向を説明できる。
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| 14週 |
電池 |
電池の原理を説明できる。
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| 15週 |
電気分解 |
電気分解が理解でき、ファラデー定数を用い計算に応用できる。
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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 | 化学 | 化学と現代の社会課題との関連性について説明できる。 | 3 | |
| 物質が原子からできていることについて説明できる。 | 3 | |
| 単体と化合物について説明できる。 | 3 | |
| 同素体について説明できる。 | 3 | |
| 純物質と混合物の区別について説明できる。 | 3 | |
| 混合物の分離法について理解し、適切な分離法を選択できる。 | 3 | |
| 物質を構成する分子・原子が常に熱運動していることについて説明できる。 | 3 | |
| 水の状態変化について説明できる。 | 3 | |
| 物質の三態とその状態変化について説明できる。 | 3 | |
| ボイル-シャルルの法則について説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | |
| 気体の状態方程式について説明でき、必要な計算ができる。 | 3 | |
| 原子の構造（原子核・電子）や原子番号、質量数について説明できる。 | 3 | |
| 同位体・放射性同位体について説明できる。 | 3 | |
| 原子の電子配置について電子殻を用いて書き表すことができる。 | 3 | |
| 価電子の働きについて説明できる。 | 3 | |
| イオン化エネルギーと電子親和力について説明できる。 | 2 | |
| 代表的なイオンを化学式で表すことができる。 | 3 | |
| 原子番号と価電子の数との関係について考えることができる。 | 3 | |
| 元素の性質について価電子と周期律から考えることができる。 | 3 | |
| イオンの化学式とイオンの名称について説明できる。 | 3 | |
| イオン結合について説明できる。 | 3 | |
| イオン結晶の性質について説明できる。 | 3 | |
| 共有結合について説明できる。 | 3 | |
| 極性と水素結合について説明できる。 | 3 | |
| 構造式や電子式により分子を書き表すことができる。 | 3 | |
| 自由電子と金属結合について説明できる。 | 3 | |
| 金属の性質について説明できる。 | 3 | |
| 原子の相対質量と原子量について説明できる。 | 3 | |
| 物質量（mol）を用い物質の量を表すことができる。 | 3 | |
| 分子量・式量について説明できる。 | 3 | |
| 気体の体積と物質量の関係について説明できる。 | 3 | |
| 化学反応式について反応物、生成物、係数を理解し、組み立てることができる。 | 3 | |
| 化学反応式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について説明でき、質量パーセント濃度の計算ができる。 | 3 | |
| モル濃度について説明でき、モル濃度の計算ができる。 | 3 | |
| 酸・塩基の定義（アレニウスの定義、ブレンステッド・ローリーの定義）について説明できる。 | 3 | |
| 酸・塩基の化学式と酸・塩基の価数について説明できる。 | 3 | |
| 電離度と酸・塩基の強弱について説明できる。 | 3 | |
| pHについて説明でき、pHと水素イオン濃度の計算ができる。 | 3 | |
| 中和反応を化学反応式で表すことができる。 | 3 | |
| 中和滴定の計算ができる。 | 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 | |
| 一次電池についてその反応を説明できる。 | 3 | |
| 二次電池についてその反応を説明できる。 | 3 | |
| 電気分解反応について説明できる。 | 3 | |
| ファラデーの法則による計算ができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 無機化学 | 価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 | 2 | |
| イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 | 2 | |
| 放射性元素の半減期と安定性を説明できる。 | 1 | |
| 核分裂と核融合を理解し、そのエネルギー利用を説明できる。 | 1 | |
| 共有結合、イオン結合、金属結合について説明できる。 | 2 | |
| 水素結合、配位結合、ファンデルワールス力について説明できる。 | 1 | |
| 代表的な元素の単体と化合物の性質を説明できる。 | 1 | |
| 分析化学 | 溶解度・溶解度積について理解し、必要な計算ができる。 | 2 | |
| 強酸、強塩基及び弱酸、弱塩基についての各種平衡について説明できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 緩衝溶液とpHの関係について説明できる。 | 1 | |
| 錯体の生成について説明できる。 | 1 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 物理化学 | 気体の法則を理解して、理想気体の方程式を説明できる。 | 2 | |
| 実在気体の特徴と状態方程式を説明できる。 | 1 | |
| 混合気体の分圧の計算ができる。 | 1 | |
| 化学平衡の法則を説明できる。 | 2 | |
| ルシャトリエの法則を説明できる。 | 2 | |