基礎物質化学

科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 基礎物質化学
科目番号 0006 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 1
開設期 後期 週時間数 後期:2
教科書/教材 <<基礎固め>>化学(小島一光著,化学同人)
担当教員 渡辺 哲也

到達目標

1.原子の基本構造や原子に関連する基本用語について認識する。
2.原子量や物質量およびそれらに関連する用語につて認識する。
3.いくつかの方法で溶液濃度を表すことができ,濃度に関する簡単な計算ができる。
4.電子配置やその周期表との関連について認識する。
5.代表的な化学結合や軌道の重なりによる結合様式について認識する。

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 (到達目標1,2)原子の基本構造,原子量や物質量およびそれらに関連する基本用語を充分に認識している。原子の基本構造,原子量や物質量およびそれらに関連する基本用語を概ね認識している。原子の基本構造,原子量や物質量およびそれらに関連する基本用語を認識していない。
評価項目2 (到達目標3)いくつかの方法で溶液濃度を表すことや,濃度に関する簡単な計算が充分にできる。いくつかの方法で溶液濃度を表すことや,濃度に関する簡単な計算が概ねできる。いくつかの方法で溶液濃度を表すことや,濃度に関する簡単な計算ができない。
評価項目3 (到達目標4)電子配置やその周期表との関連について充分に認識している。電子配置やその周期表との関連について概ね認識している。電子配置やその周期表との関連について認識していない。
評価項目4 (到達目標5)代表的な化学結合や軌道の重なりによる結合様式について充分に認識している。代表的な化学結合や軌道の重なりによる結合様式について概ね認識している。代表的な化学結合や軌道の重なりによる結合様式について認識していない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
物質化学の実験・研究に携わるための入門編として,これから化学を学習する上で必要な,物質を構成する元素や化学結合などの基礎知識を習得する。
授業の進め方・方法:
予備知識:中学3年までの理科・数学に関する知識を整理・復習しておく。
講義室:1C教室
授業形式:講義と演習
学生が用意するもの:電卓
注意点:
評価方法:あとの【算出式】により計算し(小数点以下は四捨五入),60点以上を合格とする。
       【算出式】A×(1-B/100)+B   A:中間・定期試験および別途2回実施する試験の計4回の平均点,B:課題提出等による点(最大20点)
自己学習の指針:復習を充分に行い,ノートを整理して,理解できなかった点は質問できるよう備える。余裕があればシラバスを確認し,教科書を元に予習を行い,疑問点をチェックしておく。なお自己学習時間1時間以上確保することを心掛ける。
オフィスアワー:火曜日ならびに木曜日16:00~17:00

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバスの確認。原子の構造,原子番号と質量数,同位体。 原子の構造や原子番号,質量数の関係や同位体の概念を認識する。
2週 分子とイオン,化学式,混合物と純物質,化合物と単体,同素体。 分子等とその化学式や混合物や純物質,化合物と単体等の概念を認識する。
3週 原子の相対質量,原子質量単位,原子量,分子量,式量。 原子の相対質量や原子質量および原子量や分子量および式量等の概念を認識する。
4週 これまでのまとめ・確認。 これまでの学習内容を確認および認識する。
5週 アボガドロ数,物質量および原子量や質量等との関係。 アボガドロ数や物質量および物質量と原子量や質量等との関係を認識する。
6週 溶解,溶質・溶媒・溶液,溶液の濃度,濃度計算演習。 溶液の概念や溶液の濃度とその表し方等を認識し,簡単な溶液の濃度計算ができる。
7週 化学反応式と化学量論係数。
これまでのまとめ・確認
化学反応式や化学量論係数等の概念を認識する。
これまでの学習内容を認識する。
8週 後期中間試験 これまでの学習内容についての試験問題が解けることを認識する。
4thQ
9週 後期中間試験の内容確認。
原子のモデル,原子核,電子配置。
後期中間試験の内容を認識する。
古典的原子モデルや電子殻等の概念を認識する。
10週 原子の電子配置と関係法則,周期表と電子配置や元素の分類。 電子配置やパウリの排他原理および周期表と電子配置等の関係を認識する。
11週 イオン化エネルギー,電子親和力,結合の形成,電気陰性度。 イオン化エネルギーや電子親和力および電気陰性度の概念を認識する。
12週 これまでのまとめ・確認。 これまでの学習内容を確認および認識する。
13週 イオン結合,共有結合,配位結合,金属結合,原子価電子対反発理論,分子の形。 代表的な化学結合の概念を認識する。また,原子価電子対反発理論の概念や基本的な分子の形を認識する。
14週 軌道の拡がり,混成軌道,炭化水素の分子構造。 軌道の拡がり方や混成軌道およびそれによる分子構造等を認識する。
15週 分極,分子間に作用する力。
これまでのまとめ・確認。
分極やそれに伴う結合様式等を認識する。
これまでの学習内容を認識する。
16週 学年末試験 これまでの学習内容についての試験問題が解けることを認識する。

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
基礎的能力自然科学化学(一般)化学(一般)物質が原子からできていることを説明できる。1後1
単体と化合物がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。1後2
同素体がどのようなものか具体例を挙げて説明できる。1後2
純物質と混合物の区別が説明できる。1後2
混合物の分離法について理解でき、分離操作を行う場合、適切な分離法を選択できる。1後2
原子の構造(原子核・陽子・中性子・電子)や原子番号、質量数を説明できる。1後1
同位体について説明できる。1後1
原子の電子配置について電子殻を用い書き表すことができる。1後10
価電子の働きについて説明できる。1後10
原子のイオン化について説明できる。1後2
代表的なイオンを化学式で表すことができる。1後2
イオン式とイオンの名称を説明できる。1後2
イオン結合について説明できる。1後13
イオン結合性物質の性質を説明できる。1後13
イオン性結晶がどのようなものか説明できる。1後13
共有結合について説明できる。1後13
構造式や電子式により分子を書き表すことができる。1後13
自由電子と金属結合がどのようなものか説明できる。1後13
金属の性質を説明できる。1後13
原子の相対質量が説明できる。1後3
天然に存在する原子が同位体の混合物であり、その相対質量の平均値として原子量を用いることを説明できる。1後3
アボガドロ定数を理解し、物質量(mol)を用い物質の量を表すことができる。1後5
分子量・式量がどのような意味をもつか説明できる。1後3
気体の体積と物質量の関係を説明できる。1後5
化学反応を反応物、生成物、係数を理解して組み立てることができる。1後7
化学反応を用いて化学量論的な計算ができる。1後7
電離について説明でき、電解質と非電解質の区別ができる。1後2
質量パーセント濃度の説明ができ、質量パーセント濃度の計算ができる。1後6
モル濃度の説明ができ、モル濃度の計算ができる。1後6
専門的能力分野別の専門工学化学・生物系分野有機化学σ結合とπ結合について説明できる。1後14
混成軌道を用い物質の形を説明できる。1後14
σ結合とπ結合の違いを分子軌道を使い説明できる。1後14
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。1後9
電子殻、電子軌道、電子軌道の形を説明できる。1後9
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。1後9
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。1後10
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。1後10
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。1後11
イオン結合と共有結合について説明できる。1後13
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。1後11
金属結合の形成について理解できる。1後13
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。1後14
配位結合の形成について説明できる。1後13
水素結合について説明できる。1後15
分析化学陽イオンや陰イオンの関係した化学反応について理解し、溶液中の物質の濃度計算(定量計算)ができる。1後6

評価割合

試験課題提出合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000