到達目標
1. 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。
2. 滴定、抽出、再結晶、吸引ろ過、撹拌などの基本操作ができる。
3. レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。
4. 試薬の調製ができる。
5. 実験内容をよく理解し、正しい操作で信頼できる結果を求められる。
6. 実験経過を観察し、観察結果をわかりやすくノートにまとめられる。
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 |
安全、作業効率 | 安全に注意して効果的に実験を行うことができる。 | 安全に注意して実験を行うことができる。 | 安全に実験を行うことができない。 |
金属イオンの分析 | 未知の金属イオンの混合物を系統分析できる。 | 金属イオンの系統分析ができる。 | 金属イオンの系統分析ができない。 |
中和滴定 | 中和滴定の基本操作ができ、未知試料のモル濃度を計算できる。
中和滴定に関する詳細な考察ができる。 | 中和滴定の基本操作ができ、未知試料のモル濃度を計算できる。 | 中和滴定の基本操作ができない。 |
数値の取り扱い(有効数字、測定誤差) | 有効数字の概念を理解し、測定値に適用できる。
実験で得られた測定値を使って、測定誤差の説明ができる。 | 有効数字の概念を理解し、測定値に適用できる。
測定誤差の概念を理解できる。 | 有効数字の概念が理解できず、測定値に適用できない。
測定誤差の概念を理解できない。 |
有機化合物の分析 | 有機化合物を酸塩基反応を用いて分離できることが理解できる。 | 分液の基本操作ができる。 | 分液の基本操作ができない。 |
芳香族化合物の反応 | 芳香族化合物の共鳴を理解でき、生成物を予想できる。 | 芳香族化合物の構造を理解できる。 | 芳香族化合物の構造を理解できない。 |
有機化学反応 | 再結晶、吸引ろ過、撹拌などの基本操作を組み合わせて有機化学反応が行えることを理解できる。 | 再結晶、吸引ろ過、撹拌などの基本操作ができる。 | 再結晶、吸引ろ過、撹拌などの基本操作ができない。 |
重量分析 | 重量分析の基本操作ができ、未知試料のモル濃度を計算できる。
重量分析に関する詳細な考察ができる。 | 重量分析の基本操作ができ、未知試料のモル濃度を計算できる。 | 重量分析の基本操作ができない。 |
レポート | 客観的なデータと自分の考えを織り交ぜながら考察することができる。 | 全ての実験についてレポートを書いて、期限までに提出することができる。 | 全ての実験レポートを提出できない。 |
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。
準学士課程の教育目標 C② 機器類(装置・計測器・コンピュータなど)を用いて、データを収集し、処理できる。
準学士課程の教育目標 C③ 実験結果から適切な図や表を作り、専門工学基礎知識をもとにその内容を考察することができる。
準学士課程の教育目標 C④ 実験や実習について、方法・結果・考察をまとめ、報告できる。
準学士課程の教育目標 E② 日本語で論理的に記述し、報告・討論できる。
教育方法等
概要:
1、2年次に履修した「化学」と「工学基礎実験I、II」を基礎とし、3年次履修科目である「分析化学」、「無機化学」、「有機化学」の基本事項について実験を通して学習することを目的とする。分析化学分野では、化学反応の量的関係、濃度計算と物質収支について理解を深める。無機化学分野では、無機化合物の沈殿生成や錯生成について理解を深める。有機化学分野では抽出、撹拌、再結晶、吸引ろ過などの基本操作を学習するとともに有機化合物の基本的性質について理解を深める。
授業の進め方・方法:
実験操作、理論の説明と実験を交互に行うことで理解を深める助けとする。データ整理のためにノート、電卓、グラフ用紙が必要な場合があるので準備しておくこと。
注意点:
授業計画
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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 |
物質化学実験Iの内容について理解できる 。
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2週 |
1, 2属金属イオンの系統分析(1) |
金属イオンの化学的性質に基づく分離、同定ができる。
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3週 |
1, 2属金属イオンの系統分析(2) |
金属イオンの化学的性質に基づく分離、同定ができる。
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4週 |
1,2属金属イオン未知試料の系統分析 |
金属イオンの化学的性質に基づく分離、同定ができる。
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5週 |
中和滴定(1) |
ビューレットを用いた中和滴定の基本操作ができる。
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6週 |
中和滴定(2) |
中和滴定を用いて未知試料の濃度を計算できる。
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7週 |
中和滴定(3) |
有効数字、測定誤差の概念を理解できる。
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8週 |
有機化合物の抽出分離(1) |
有機化合物の抽出分離、同定ができる。
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2ndQ |
9週 |
有機化合物の抽出分離(2) |
有機化合物の酸塩基反応について理解できる。
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10週 |
アゾ染料の合成(1) |
有機反応、再結晶、吸引ろ過ができる。
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11週 |
アゾ染料の合成(2) |
芳香族化合物の反応について理解できる。芳香族化合物の共鳴について理解できる。
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12週 |
重量分析(1) |
重量分析の基本操作ができる。
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13週 |
重量分析(2) |
重量分析から未知試料のモル濃度を計算できる。
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14週 |
工場見学 |
見学した企業の概要について理解できる。
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15週 |
確認テスト |
物質化学実験Iで学習した基本的な実験操 作、原理について説明できる。
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16週 |
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 化学実験 | 化学実験 | 実験の基礎知識(安全防具の使用法、薬品、火気の取り扱い、整理整頓)を持っている。 | 3 | |
事故への対処の方法(薬品の付着、引火、火傷、切り傷)を理解し、対応ができる。 | 3 | |
測定と測定値の取り扱いができる。 | 3 | |
有効数字の概念・測定器具の精度が説明できる。 | 3 | |
レポート作成の手順を理解し、レポートを作成できる。 | 3 | |
ガラス器具の取り扱いができる。 | 3 | |
基本的な実験器具に関して、目的に応じて選択し正しく使うことができる。 | 3 | |
試薬の調製ができる。 | 3 | |
代表的な気体発生の実験ができる。 | 3 | |
代表的な無機化学反応により沈殿を作り、ろ過ができる。 | 3 | |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 有機化学 | 有機物が炭素骨格を持つ化合物であることを説明できる。 | 4 | |
代表的な官能基を有する化合物を含み、IUPACの命名法に基づき、構造から名前、名前から構造の変換ができる。 | 4 | |
誘起効果と共鳴効果を理解し、結合の分極を予測できる。 | 4 | |
分析化学 | いくつかの代表的な陽イオンや陰イオンの定性分析のための化学反応について理解できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
溶媒抽出を利用した分析法について説明できる。 | 4 | |
分野別の工学実験・実習能力 | 化学・生物系分野【実験・実習能力】 | 有機化学実験 | 吸引ろ過ができる。 | 4 | |
再結晶による精製ができる。 | 4 | |
分液漏斗による抽出ができる。 | 4 | |
収率の計算ができる。 | 4 | |
分析化学実験 | 中和滴定法を理解し、酸あるいは塩基の濃度計算ができる。 | 4 | |
陽イオンおよび陰イオンのいずれかについて、分離のための定性分析ができる。 | 4 | |
評価割合
| 安全面への配慮 | 基本技術の習得 | 確認テスト | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 6 | 24 | 10 | 60 | 100 |
基礎的能力 | 6 | 0 | 0 | 0 | 6 |
専門的能力 | 0 | 24 | 10 | 60 | 94 |