2022年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
科目名 | 物質の構造と状態 | ||
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設置学科 | 物理学科 | 学年 | 1年 |
担当者 | 伊藤 賢一 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜4 |
校舎 | 船橋 | 時間割CD | M54A |
クラス | 1クラス |
概要
学修到達目標 | 物質を対象にした学問が「化学」であり,その急速な進歩とともに多くの新物質が現在も創造されている。本科目では原子の構造の解説から始まり,その構造に起因する周期性や各種の化学結合,化学結合を介する分子等の構造に関する講義を行う。また加えて物質の三態を学び,分子のふるまいを理解する。本科目を学ぶと,高校までに学習した内容からさらに深い,実際の原子や分子像を理解することができるようになる。またこの微視的な見方を通し,無機物質や有機化合物に関する様々な化学的な現象の理解も深めることができるようになる。 本授業科目は DP1・3及びCP1・3に該当している。 |
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授業形態及び 授業方法 |
本講義は対面授業で実施する。 授業では教科書を用い,毎講義後に振返課題の提出または回答を求める。本課題に関しては提出(回答)期限後に,模範解答の配布等の解説を行う。 |
履修条件 | 選択科目。 |
授業計画
第1回 | 授業の進め方(ガイダンス)及び「化学の基礎 ①」として物質の状態・物質のなりたち・原子の構造に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】シラバスをよく確認する。高校の化学の教科書を用い,固体・液体・気体,元素,原子・電子・陽子,イオン等についてその内容等を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
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第2回 | 「化学の基礎 ②」として,物質の表し方と数え方・物質の変化・単位と有効数字に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】モル・モル質量・原子量・分子量・式量,物理変化・化学変化,化学反応式等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第3回 | 「原子の構造 ①」として,原子スペクトル・放射と量子・クーロン力について講義を行う。 【事前学習(120分)】クーロン力について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第4回 | 「原子の構造 ②」として,原子軌道に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】波動関数,水素原子の構造等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第5回 | 「原子の構造 ③」として,原子軌道のエネルギー・電子配置・原子の大きさ・周期表に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】電子殻,価電子,周期律,族,周期等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第6回 | 「化学結合 ①」として,イオン結合・金属結合に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】イオン化エネルギー,電子親和力,自由電子等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第7回 | 「化学結合 ②」として,金属結晶・共有結合に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】結晶構造,分子軌道等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第8回 | 「化学結合 ③」として,共有結合・オクテット則に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】ルイス構造,電気陰性度等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第9回 | 「化学結合 ④」として,分子の形・電子構造に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】電子対反発モデル,原子価結合理論等について教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第10回 | 「化学結合 ⑤」として,分子軌道理論・分子間力に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】ファンデルワールス力,水素結合等について,教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第11回 | 「物質の状態 ①」として,力と圧力・エネルギー・気体の状態方程式に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】力,エネルギー,温度,状態方程式等ついて教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第12回 | 「物質の状態 ②」として,モル分率と分圧・実在気体・分子の運動に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】ドルトンの分圧,実在気体の状態方程式等ついて教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第13回 | 「物質の状態 ③」として,液体と溶液・溶液の濃さの表し方・固体と気体の溶解に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】質量パーセント濃度,モル濃度,ヘンリーの法則等ついて教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第14回 | 「さまざまな元素と無機物質」として,酸と塩基・機能性材料・核化学に関する講義を行う。 【事前学習(120分)】ルイス酸・ルイス塩基,バンド理論,放射性同位体等ついて教科書を用いてその内容を予習する。 【事後学習(120分)】授業後,教科書該当箇所の内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
第15回 | レポート課題の出題と解説,またその作成を行う。 【事前学習(120分)】授業で学んだ内容をよく確認する。 【事後学習(120分)】授業後,その内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。 |
その他
教科書 |
大月 穣 『基礎の化学』 東京化学同人 2014年 第1版
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参考書 |
Peter Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman 『アトキンス一般化学(上)[978-4-8079-0854-7]』 東京化学同人 2014年 第1版
Peter Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman 『アトキンス一般化学(下)[978-4-8079-0855-4]』 東京化学同人 2015年 第1版
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成績評価の方法 及び基準 |
成績評価は, ・平常点:70 % ・レポート課題(第 15 回講義):30 % とし,GPA 制度の基準に従って合否および優劣を総合評価する。 |
質問への対応 | オフィスアワー及び講義修了後にて対応する。 |
研究室又は 連絡先 |
研究室:船橋校舎8号館1階811室 メールアドレス:itou.kennichi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
金曜 船橋 16:40 ~ 18:10 8号館1階811室
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学生への メッセージ |
化学的な現象や物質について大学生として知らなければいけない基礎学力を習得する科目です。とくに専門科目にも深い関わりが有ります。是非受講して積極的に勉強してください。 |