概要:
化学の大きな柱である「化学結合論」と「化学熱力学」について、物質の性質・身の回りの変化を通して学ぶ。
授業の進め方・方法:
教材は適宜配布します。参考図書:「ライフサイエンス基礎化学」青島 均・右田たい子著(化学同人)、「フォトサイエンス化学図録」(数研出版)、「フロンティア軌道論で化学を考える」友田修二著(講談社ライフサイエンス)、「入門化学熱力学」松永義夫著(朝倉書店)
注意点:
基本的にチョークアンドトークにより進めて行きます。適宜スライドを用います。できるだけ日常生
活の「変化」を化学的な観点から、説明して行きたいと思います。日常の生活において「なぜ?」と
感じたことがありましたら、質問してください。
本科目は学修単位科目であるので、授業時間以外での学修が必要です。課題を出します。
60点以上を修得とする。再試験を行う。
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) | 物質が原子からできていることを説明できる。 | 3 | |
同素体がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
水の状態変化が説明できる。 | 3 | |
物質の三態とその状態変化を説明できる。 | 3 | |
原子の構造(原子核・陽子・中性子・電子)や原子番号、質量数を説明できる。 | 3 | |
同位体について説明できる。 | 3 | |
放射性同位体とその代表的な用途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書き表すことができる。 | 3 | |
原子のイオン化について説明できる。 | 3 | |
原子番号から価電子の数を見積もることができ、価電子から原子の性質について考えることができる。 | 3 | |
元素の性質を周期表(周期と族)と周期律から考えることができる。 | 3 | |
イオン結合について説明できる。 | 3 | |
イオン性結晶がどのようなものか説明できる。 | 3 | |
共有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 | |
酸・塩基の定義(ブレンステッドまで)を説明できる。 | 3 | |
電離度から酸・塩基の強弱を説明できる。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | σ結合とπ結合について説明できる。 | 3 | |
混成軌道を用い物質の形を説明できる。 | 3 | |
誘起効果と共鳴効果を理解し、結合の分極を予測できる。 | 3 | |
σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。 | 3 | |
ルイス構造を書くことができ、それを利用して反応に結びつけることができる。 | 3 | |
共鳴構造について説明できる。 | 3 | |
無機化学 | 主量子数、方位量子数、磁気量子数について説明できる。 | 3 | |
電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 3 | |
パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質を説明できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
イオン結合と共有結合について説明できる。 | 3 | |
基本的な化学結合の表し方として、電子配置をルイス構造で示すことができる。 | 3 | |
金属結合の形成について理解できる。 | 3 | |
代表的な分子に関して、原子価結合法(VB法)や分子軌道法(MO法)から共有結合を説明できる。 | 3 | |
電子配置から混成軌道の形成について説明することができる。 | 3 | |
物理化学 | 放射線の種類と性質を説明できる。 | 3 | |
放射性元素の半減期と安定性を説明できる。 | 3 | |
核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。 | 2 | |
熱力学の第一法則の定義と適用方法を説明できる。 | 3 | |
エンタルピーの定義と適用方法を説明できる。 | 2 | |
化合物の標準生成エンタルピーを計算できる。 | 2 | |
内部エネルギー、熱容量の定義と適用方法を説明できる。 | 2 | |
熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 2 | |
反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。 | 2 | |
ボーアの水素モデルを説明できる。 | 2 | |