科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 化学
科目番号 0030 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 生産デザイン工学科(機械創造システムコース) 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「改訂化学高等学校理科用文部科学省検定済教科書2東書化学308」、東京書籍著、東京書籍, 「ダイナミックワイド図説化学」、竹内敬人編著、東京書籍, 「セミナー化学基礎+ 化学」、第一学習社編集部著、第一学習社
担当教員 牧野 伸一,大川原 徹

目的・到達目標

1. 気体の状態方程式を説明でき、それを使った計算ができる。
2. 熱化学方程式を組み立てることができる。
3. 化学平衡及び平衡移動の原理を説明できる。
4. 有機化合物の特徴について説明できる。
5. 他の班員と協力し合って、安全にかつ円滑に実験を行い、その結果や考察をレポートにまとめて報告できる。

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
評価項目1気体の状態方程式を説明でき、それを使った計算ができる。気体の状態方程式を説明できる。気体の状態方程式を説明できず、それを使った計算ができない。
評価項目2熱化学方程式を組み立て、それを使った計算ができる。熱化学方程式を組み立てることができる。熱化学方程式を組み立てることができない。
評価項目3化学平衡及び平衡移動の原理を説明でき、その応用の計算ができる。化学平衡及び平衡移動の原理を説明できる。化学平衡及び平衡移動の原理を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1 年次の化学で学んだ知識を基礎にして、より複雑な化学現象及び身の回りに多数存在する物質、特に有機化合物の性質を理解することを主な目的とする。
授業の進め方と授業内容・方法:
1 年次からの継続科目であるので連続性を重視しながら、2 年次では反応速度論や有機化合物について学習する。後期には1 年次と同様に5 テーマの実験を組み入れて座学での理解向上の一助とする。ほぼ教科書に沿って授業を進めるが、順序は前後する。
注意点:
新しい概念や法則等の理解が必要となるので、常日頃からの予習、復習は必須である。特に、1年次に履修した化学反応式や物質量の取り扱いに慣れておく必要がある。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 物質の状態 物質の三態と状態図を説明することができる。蒸気圧を説明できる。
2週 気体の性質(1) 気体の体積、圧力、温度の関係を説明できる。
3週 気体の性質(2) 気体の状態方程式を用いた計算をすることができる。
4週 溶液の性質(1) 溶解度、再結晶、濃度の計算をすることができる。
5週 溶液の性質(2) 沸点上昇、凝固点降下の現象を説明できる。
6週 有機化合物の特徴と構造 有機化合物の定義を説明できる。
7週 炭化水素(1) 炭化水素の分類を説明することができる。
8週 中間試験 前期前半の内容の理解を問う試験で、問題の意味を理解し、大部分を正答することができる。
2ndQ
9週 炭化水素(2) 構造式から原子のつながりを理解し、分子を頭の中にイメージすることができる。
10週 炭化水素(3)、臭素水の実験 異性体の種類を説明することができる。付加反応と置換反応について説明できる。
11週 酸素を含む有機化合物(1) アルコールの分類と、アルデヒド、ケトンの関係を説明できる。エーテルがどういうものか説明できる。
12週 酸素を含む有機化合物(2) カルボン酸とエステルの関係を説明できる。
13週 酸素を含む有機化合物(3) 油脂とセッケンについて説明できる。
14週 芳香族化合物 ベンゼン環と芳香族化合物の性質を概説できる。
15週 期末試験 前期後半の内容の理解を問う試験で、問題の意味を理解し、大部分を正答することができる。
16週 答案返却 不正解だった問題について復習し、次の機会には正解できる。
後期
3rdQ
1週 化学反応と熱・光(1) いろいろな反応熱の熱化学方程式を書くことができる。
2週 化学反応と熱・光(2) ヘスの法則を用いて、反応熱の計算をすることができる。
3週 化学反応の速さ 化学反応の速度と触媒、活性化エネルギーの関係を説明できる。
4週 化学平衡(1) 化学平衡の法則(質量作用の法則)を説明できる。平衡定数を用いて、平衡状態での物質の存在量を計算できる。
5週 化学平衡(2) ルシャトリエの原理の考え方で、平衡の移動を説明できる。
6週 水溶液中の化学平衡(1) 電離平衡の考え方により、弱酸や弱塩基のpHを説明できる。
7週 水溶液中の化学平衡(2) 平衡定数を用いて、塩の加水分解、緩衝液の性質、難溶性塩の溶解度を説明できる。
8週 中間試験 後期前半の内容の理解を問う試験で、問題の意味を理解し、大部分を正答することができる。
4thQ
9週 実験諸注意 安全に化学実験を行うために気をつけることを挙げることができる。
10週 サイクル実験(1)アルデヒドの合成とその性質 目的に合った実験操作を行い、実験結果と考察をまとめてレポートを作成できる。
11週 サイクル実験(2)ヘスの法則、凝固点降下と冷却曲線 目的に合った実験操作を行い、実験結果と考察をまとめてレポートを作成できる。
12週 サイクル実験(3)電気分解 目的に合った実験操作を行い、実験結果と考察をまとめてレポートを作成できる。
13週 サイクル実験(4)金属イオンの分離と確認 目的に合った実験操作を行い、実験結果と考察をまとめてレポートを作成できる。
14週 サイクル実験(5)石鹸の合成とその性質、エステルの合成 目的に合った実験操作を行い、実験結果と考察をまとめてレポートを作成できる。
15週 サイクル実験補足 5回の実験内容を正しく認識し、人に説明できる。
16週 総まとめと復習 1,2年生の化学の学習内容を説明できる。

評価割合

試験課題テスト演習、実験レポートその他その他その他合計
総合評価割合42850000100
基礎的能力0000000
専門的能力42850000100
分野横断的能力0000000