到達目標
1.有機化合物の構造と名称を互換できる。
2.種々(質量、赤外、核磁気共鳴)のスペクトルから化合物の構造を特定できる。
3.生体分子(炭水化物、タンパク質、脂質、核酸)の構造を理解し、その意味を理解する。
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 | 有機化合物の構造と名称を互換できる。また、分子の持つ機能を理解する。 | 有機化合物の構造と名称を概ね互換できる。 | 有機化合物の構造と名称を互換できない。 |
評価項目2 | 種々のスペクトルから化合物の構造を特定できる。 | 種々のスペクトルから化合物の構造を概ね特定できる。 | 種々のスペクトルから化合物の構造を特定できない。 |
評価項目3 | 生体分子(炭水化物、タンパク質、脂質、核酸)の構造、機能を理解する。 | 生体分子(炭水化物、タンパク質、脂質、核酸)の構造、機能を概ね理解する。 | 生体分子(炭水化物、タンパク質、脂質、核酸)の構造、機能を理解しない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
有機化学、生物化学において、構造情報は非常に重要です。本授業では、有機化学や生物化学で必須な分子の構造の情報に力点を置いて授業を行います。基本となる有機化合物の名称と構造を一致させることは非常に重要であり、有機化学、生物化学の学修を復習しながら、定着を行う。また、構造は分子の持つ機能と密接に関係しており、そのことを理解する。
「4.質の高い教育を皆に(SDGs)」
授業の進め方・方法:
教科書の「Bruice有機化学概説第3版」に準拠し、講義形式で進めます。「概要」に記載しましたが「分子の構造」に力点を置くため、「ブルース有機化学概説第3版」としては全章を網羅することになります。授業進行では章が前後するので注意すること。授業中に教科書の問題,章末の演習問題,配布プリントの問題を解いて理解度を向上させる。時間的制約からすべてを授業中に解くことはできないので,自主的にこれらの問題を解いて理解を深めておくこと。
IUPAC名は重要ですが、慣用名は分子の歴史や社会における利用の頻度を考えると軽んじることはできないのが現状です。物質の慣用名と構造を一対一に対応できることは重要です。これまでの学修(有機化学1、2)で修得済みのIUPAC名と慣用名を互換できることは非常に重要です。1回目の授業で有機化合物の慣用名をリストアップしたものを配布するので、これをしっかりと覚えて、自由に使うことができるようになっておくこと。このリストアップしたものの修得度および授業の学修内容の理解度(学修単位のための事前、事後の学習)をチェックするため授業内にテストを実施します。
教科書を指定するので購入するとともに、予習復習をしっかりすることが必要である。板書もするが、資料配布も行う。
注意点:
テスト100%で評価します。なおこのテストに授業中のテストを含みます。
3年、4年前期で学んだ有機化学I,II、生物化学I, II、生物工学基礎の理解が必要である。理解度が低い学生は、これらの学修の理解度をあげげておくこと。また、これらの科目の復習の側面を多く持つことから、積極的に本科目の予習に取り組んで理解度をあげて受講して欲しい。
また、構造における水素原子の重要性の観点から簡略構造を原則使用しない。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス 一般化学の復習1 |
原子の構造、軌道、結合(オクテット則)を理解・説明できる。 化合物が表記できる(Lewis構造・Kekule構造・簡略構造)
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2週 |
一般化学の復習2 |
種々の有機化合物の混成軌道、結合長、結合強度、結合角を理解・説明できる。 ベンゼンの構造と共鳴寄与体、芳香族性について理解・説明ができる。
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3週 |
有機化合物の命名法 |
命名法における基本的ルールを確認し、IUPAC名、慣用名から構造(Lewis構造・Kekule構造・簡略構造)を記すことができる。また、構造(Lewis構造・Kekule構造・簡略構造)からIUPAC名、慣用名を記すことができる。 主な有機化合物・官能基は(学修済みの)アルカン、アルキル置換基、シクロアルカン、ハロゲン化アルキル、アルケン、アルキン、アルコール(チオール)、エーテル(エポキシド、チオエーテル)、カルボン酸とその誘導体(アルデヒド、ケトンを含む)、アミンである。
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4週 |
有機化合物の異性体 |
配座異性体(ねじれ形配座・重なり形配座、アンチ形配座・ゴーシュ形配座、椅子形・舟形、アキシャルとエクアトリアル)、シストランス異性体とEZ表記、鏡像異性体(エナンチオマー)とRS表記、メソ化合物を理解・説明できる。これらの異性体の名称から構造(Lewis構造・Kekule構造・簡略構造)を記すことができ、構造(Lewis構造・Kekule構造・簡略構造)から名称を記すことができる。
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5週 |
有機化合物の構造決定1 |
質量分析法が理解・説明できる。質量スペクトルから有機化合物の構造が特定できる。
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6週 |
有機化合物の構造決定2 |
分光法(赤外分光法、紫外可視分光法)が理解・説明できる。赤外(IR)スペクトルから有機化合物の構造が特定できる。
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7週 |
有機化合物の構造決定3 |
核磁気共鳴分光法が理解・説明できる。1H-NMRスペクトルから有機化合物の構造が特定できる。 質量、IR、1H-NMRスペクトルを総合して、化合物の構造を特定できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
テスト返却と解説 合成高分子 |
中間テストの内容で理解不足であったところ(テストで明確化されたところ)の内容を正確に理解する 連鎖重合体と逐次重合体について理解・説明できる。
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10週 |
炭水化物の有機化学 |
炭水化物の分類(アルドース・ケトース)、炭水化物の立体配置(DL表記、アノマー)、鎖状構造・環状構造、グリコシド結合(二糖、多糖)、糖誘導体について理解・説明できる。
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11週 |
アミノ酸、ペプチド、タンパク質の有機化学1 |
アミノ酸(DL表記、酸塩基、等電点)、ペプチド結合、タンパク質(階層構造、決定法)について理解・説明できる。
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12週 |
アミノ酸、ペプチド、タンパク質の有機化学2 |
タンパク質の構造と機能について理解・説明できる。
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13週 |
脂質の有機化学 |
脂肪酸、トリグリセリド、セッケンとミセル、ホスホグリセリドについて理解・説明できる。
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14週 |
核酸の化学 |
ヌクレオシド、ヌクレオチドについて理解・説明できる。 核酸の一次構造、二次構造について理解・説明できる。 DNAの複製、転写、翻訳について理解・説明できる。 遺伝子工学について理解できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
テスト返却と解説 |
期末テストの範囲の内容で理解不足であったところ(テストで明確化されたところ)の内容を正確に理解する。
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |