到達目標
1. 原子の構造と周期律について理解し、原子の性質について説明できる。
2. 化学結合（共有結合，イオン結合，金属結合，水素結合，ファン･デル･ワールス結合），分子軌道法およびイオン結晶の成立ちについて説明できる。
3. 配位化学の基本（配位結合，配位化合物，結晶場理論，配位子場理論等）について説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | 原子の構造と周期律について理解できる。 | 原子の構造と周期律について説明できる。 | 原子の構造と周期律について説明できない。 |
| 評価項目2 | 化学結合，分子軌道法およびイオン結晶の成立ちを説明できる。 | 化学結合，分子軌道法およびイオン結晶の成立ちを理解できる。 | 化学結合，分子軌道法およびイオン結晶の成立ちを理解できない。 |
| 評価項目3 | 配位化学の基本について説明できる。 | 配位化学の基本について理解できる。 | 配位化学の基本について理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 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。
教育方法等
概要:
応用無機化学では、量子化学的観点から、低学年で履修した無機化学Ⅰ，Ⅱ(基礎編)を深く本質的に捉え直すとともに、配位化学の基本について学習する。
授業の進め方・方法:
適宜、演習と復習を実施し、無機化学的センスを培っていく。
注意点:
3年次までに学習した化学系科目の及び数学系科目の知識を前提として進める。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
原子の構造と周期1 |
原子の構造，ボーアモデルについて説明できる。
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| 2週 |
原子の構造と周期2 |
波動方程式の成り立ちと量子数について説明できる。
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| 3週 |
原子の構造と周期3 |
多電子原子の電子のエネルギー，原子の電子配置，周期表について説明できる。
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| 4週 |
原子の構造と周期4 |
イオン化エネルギー，電子親和力，電気陰性度，原子の大きさについて説明できる。
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| 5週 |
化学結合1 |
化学結合の種類と特徴，分子軌道法について説明できる。
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| 6週 |
化学結合2 |
化学結合と分子の構造について説明できる。
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| 7週 |
化学結合3と総復習1 |
イオン結合と格子エネルギー，ボルン-ハーバーサイクルについて説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
第1週から第7週の内容
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| 2ndQ |
| 9週 |
配位化学1 |
配位化合物と配位結合について説明できる。
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| 10週 |
配位化学2 |
原子価結合理論，結晶場理論の概要について説明できる。
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| 11週 |
配位化学3 |
結晶場と遷移金属イオンの電子状態について説明できる。
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| 12週 |
配位化学4 |
結晶場の大きさ，ヤーン-テラー効果について説明できる。
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| 13週 |
配位化学5 |
配位子場理論の概要について説明できる。
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| 14週 |
配位化学6 |
錯体の電子状態と分光学について説明できる。
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| 15週 |
配位化学7と総復習2 |
錯体の構造，安定性と反応について説明できる。
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| 16週 |
定期試験 |
第9週から第15週の内容
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 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。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| イオン結合と共有結合について説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 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。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 金属結合の形成について理解できる。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 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。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 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。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 配位結合の形成について説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 水素結合について説明できる。 | 4 | 前5,前6,前7 |
| 錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。 | 4 | 前9,前10 |
| 錯体の命名法の基本を説明できる。 | 4 | 前9,前10 |
| 配位数と構造について説明できる。 | 4 | 前15 |
| 代表的な錯体の性質(色、磁性等)を説明できる。 | 4 | 前11,前12,前13,前14 |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |