2020年 理工学部 シラバス - 物質応用化学科
設置情報
| 科目名 | 基礎無機化学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物質応用化学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 小嶋・森田 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜6 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L56M |
| クラス | A 、 B | ||
概要
| 学修到達目標 | 専門科目として設置されている「無機化学」「分析化学」系の科目を修得するための基礎を学習し、大学生として要求されるこの分野の知識を身につけることができる。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
各回ごとに授業内容のテーマを決め、トピックスなどを織り交ぜながら板書を中心に授業を進めて行く。 |
| 履修条件 | １．高校の化学ⅠおよびⅡを修得していることを前提に授業を進める ２．授業に出る前に高校の教科書を復習しておく |
授業計画
| 第1回 | 授業：授業のガイダンス．核反応と超新星-元素の起源のDVDを用いた授業とする．これにより元素誕生について理解できるようになる． キーワード：元素，原子核，ニュートリノ 予習：元素はどのように誕生（合成）されたのか，自分なりに調べてみる．教科書p.1～2参照．（2時間） 復習：DVDをみたのちに，教科書を読みなおしてどのようにして元素が誕生したのか確認．(2時間） |
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| 第2回 | 授業：原子の構造について説明をする．化学史のような授業となるが，量子仮説が非常に重要となるのでわかりやすく説明する． キーワード：化学史，ボーアの原子モデル，量子化，シュレーディンガー方程式 予習：教科書p.3～10を熟読すること．とくに量子仮説について理解を深めておくこと．(2時間） 復習：量子仮説を理解し，ド・ブローイやシュレーディンガー方程式が成り立つことを確認．ただし，式の意味を深く考えなくてよい．(2時間） |
| 第3回 | 授業：電子の軌道と量子数について授業を行う．高校では出てこなかった軌道について説明を行う．理解したかを小テストで判断する． キーワード：原子軌道，主量子数，方位量子数，磁気量子数，スピン量子数 予習：教科書p.11～16をよくみておく．(2時間） 復習：電子の軌道と量子数について理解をしたかを確認．(2時間） |
| 第4回 | 授業：小テストの説明．まず量子数を理解しているのか小テストを行う．その後，パウリの排他原理，構成原理、フントの規則などを説明して，元素の電子配置について説明する． キーワード：パウリの排他原理，構成原理，フントの規則 予習：教科書p.14～16を熟読しておく．(2時間） 復習：原子番号30程度までの元素の電子配置が書けるか確認．（2時間） |
| 第5回 | 授業：イオン化エネルギー，電子親和力および電気陰性について説明をする．その後，分子とそのモデルのオクテット則と分子の表示法について説明する．さらに，分子軌道法についても説明をする． キーワード：イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度，結合性軌道，反結合性軌道，分子軌道法，結合次数 予習：教科書p.26～41をみておくこと．(2時間） 復習：電気陰性度を自分の言葉で説明できるか確認．He2が生成しない理由を説明することができるか確認．(2時間） |
| 第6回 | 授業：液体の窒素，酸素，フッ素のうち酸素は常磁性を示すことを説明する．その後，異核2原子分子の結合次数などについて説明をする． キーワード：等核二原子分子，フロンティア軌道，異核二原子分子 予習：教科書p．45を熟読する．(2時間） 復習：分子軌道を理解しているのかを確認．とくにO2が常磁性を示すことを説明できるかを確認．(2時間） |
| 第7回 | 化学平衡の基礎について2時間以上予習すること 分析化学で利用される化学反応と化学平衡の基礎 キーワード：濃度の表示法，ル・シャトリエの法則 化学平衡の基礎について2時間以上，復習すること |
| 第8回 | 中和（酸・塩基）反応の基礎について2時間以上，復習すること 中和（酸・塩基）反応の基礎(比較的単純な系のpHの計算) キーワード：物質収支，電気的中性の原理，質量作用の法則 中和（酸・塩基）反応の基礎について2時間以上，復習すること |
| 第9回 | 沈殿反応の基礎について2時間以上，予習すること 沈殿生成反応の基礎(イオン強度、溶解度積) キーワード：難溶性の塩，溶解度 沈殿反応の基礎について2時間以上，復習すること |
| 第10回 | 酸化還元反応の基礎について2時間以上，予習すること 酸化還元反応の基礎(酸化剤と還元剤、酸化還元反応の例) キーワード：ネルンストの式，酸化還元滴定 酸化還元反応の基礎について2時間以上，復習すること |
| 第11回 | 錯体生成反応の基礎について2時間以上，予習すること 錯体生成反応の分析化学への応用 キーワード：配位結合，配位子，キレート滴定 錯体生成反応の基礎のついて2時間以上，復習すること |
| 第12回 | 授業：水素の性質および製造方法について説明する． キーワード：同位体，水素吸蔵合金，水素化物，水性ガスシフト法，水蒸気改質法 予習：非金属の中の水素の部分を熟読しておくこと．インターネットなどを用いて水素の利用方法を調べておく．(2時間） 復習：水素の製造方法としてどのようなものがあったかを確認．(2時間） |
| 第13回 | 授業：s－ブロック元素の電子配列および族の性質について説明する． キーワード：水素，アルカリ金属，アルカリ土類金属 予習：教科書のs-ブロック元素を熟読しておくこと．(2時間） 復習：アルカリ金属およびアルカリ土類金属の電子配置および性質が理解できているか確認．(2時間） |
| 第14回 | 授業：p－ブロック元素の電子配列および族の性質について説明する．この時，p-ブロック元素の特徴である不活性電子対効果について説明をする． キーワード：sp2混成，sp3混成，不活性電子対効果 予習：13，14，15，16，17，18族の電子配置がどのようになっているのか教科書をみて確認しておく．(2時間） 復習：不活性電子対効果を理解しているのか確認．（2時間） |
| 第15回 | 平常試験およびその解説 予習：14回の授業の内容を確認すること．(2時間） 復習：わからなかったことを教科書，ノートを見て確認．(2時間） |
その他
| 教科書 |
荻野博・飛田博実・岡崎雅明 『 『基本無機化学』 』 東京化学同人 2016年 第3版
本水 他 『 『基礎教育シリーズ 分析化学(基礎編)』 』 東京教学社 2010年 第1版
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
授業中に実施する小テスト（5％）および定期試験（95％）で総合評価する。 |
| 質問への対応 | 授業終了後の教室またはメールで対応する。 オフィスアワー：金曜日9時から12時・駿河台校舎２号館２２６A・２２３室 |
| 研究室又は 連絡先 |
小嶋：駿河台校舎２号館226-A室 e-メールアドレス：kojima.yoshiyuki@nihon-u.ac.jp 森田：駿河台校舎２号館223室 e-メールアドレス：morita.yukitoki@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
土曜 駿河台 10:00 ～ 12:00
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| 学生への メッセージ |
１年生後学期以降に設置されている専門科目を修得するのに必要な知識を学ぶ科目です。自分に足りないところは積極的に勉強し、以後の専門科目の学習に備えて下さい。 |