到達目標
1.光吸収について理解し、代表的な分析方法について理解している。
2.無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法を理解している。
3.特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析をすることができる。
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 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について理解しており、応用できる。 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について理解している。 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について理解していない。 |
| 評価項目2 | 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法を理解しており、応用できる。 | 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法を理解している。 | 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法を理解していない。 |
| 評価項目3 | 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析をすることができ、応用できる。 | 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析をすることができる。 | 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析をすることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程の教育目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
準学士課程の教育目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
準学士課程の教育目標 C① 実験や実習を通じて、問題解決の実践的な経験を積む。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。
教育方法等
概要:
本講義では、最も良く使用される5つの機器分析法、 紫外-可視、 赤外、 核磁気共鳴分光法、 質量分析法及びX線結晶解析法に関する基本原理、 測定法、 データ解析法を理解し、化合物の構造決定のために必要なデータ解析の技術を身に付けることを目的とする。各種の機器分析によって得られたデータから分子の化学構造を推定する方法を学習する。
授業の進め方・方法:
最も重要な5つの機器分析の基本原理、 測定法、 データ解析法を説明し、得られる測定データの情報から分子の構造の何が解るかを解説する。
注意点:
光エネルギーと光吸収との関係性を理解しておくこと。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
分子の構造を知るには |
|
| 2週 |
紫外-可視分光法の基本原理 |
・紫外—可視分光法の基本原理について説明できる。
・発色団と助色団による特徴的な吸収について説明できる。
・吸収極大から共役構造の予測をする経験則を説明できる。
・吸収の加成性・等吸収点について説明できる。
・溶媒効果について説明できる。
・蛍光とリン光について説明できる。
|
| 3週 |
紫外-可視分光法の測定法 |
・紫外—可視分光法の測定法について説明できる。
|
| 4週 |
紫外-可視分光法のデータ解析法 |
・紫外—可視分光法のデータ解析法について説明できる。
|
| 5週 |
赤外分光法の基本原理 |
・赤外分光法の基本原理について説明できる。
・振動の種類と赤外吸収の位置が説明できる。
・ある結合の伸縮振動の吸収位置をHookの法則を応用して計算できる。
・官能基の特性吸収帯が説明できる。
|
| 6週 |
赤外分光法の測定法 |
・赤外分光法の測定法について説明できる。
|
| 7週 |
赤外分光法のデータ解析法 |
・赤外分光法のデータ解析法について説明できる。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
プロトン核磁気共鳴分光法の基本原理 |
・NMRの原理について説明できる。
・化学シフトについて説明できる。
・核のまわりの電子による磁気遮蔽について説明できる。
・π電子による磁気異方性効果について説明できる。
・13C-NMRの基本原理について説明できる。
・13C-NMRの測定法について説明できる。
|
| 10週 |
プロトン核磁気共鳴分光法の測定法 |
・NMRの測定法について説明できる。
|
| 11週 |
プロトン核磁気共鳴分光法のデータ解析法 |
・NMRのデータ解析法について説明できる。
|
| 12週 |
質量分析法の基本原理 |
・質量分析法の基本原理について説明できる。
・イオン化法について説明できる。
・分子イオンピーク・フラグメントイオンピークについて説明できる。
|
| 13週 |
質量分析法の測定法 |
・質量分析法の測定法について説明できる。
|
| 14週 |
質量分析法のデータ解析法 |
・質量分析法のデータ解析法について説明できる。
|
| 15週 |
X線結晶解析の基本原理と測定法 |
・Ｘ線結晶解析の基本原理について説明できる。
・Ｘ線結晶解析の測定法について説明できる。
|
| 16週 |
X線結晶解析のデータ解析法 |
・Ｘ線結晶解析のデータ解析法について説明できる。
|
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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 光吸収について理解し、代表的な分析方法について説明できる。 | 4 | 後1 |
| Lambert-Beerの法則に基づく計算をすることができる。 | 4 | 後2 |
| 無機および有機物に関する代表的な構造分析、定性、定量分析法等を理解している。 | 4 | 後2,後3,後5,後6,後9,後10,後12,後13,後15 |
| クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 4 | |
| 特定の分析装置を用いた気体、液体、固体の分析方法を理解し、測定例をもとにデータ解析することができる。 | 4 | 後4,後7,後11,後14,後16 |
| 物理化学 | 年代測定の例として、C14による時代考証ができる。 | 4 | |
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 |