2024年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | 物質の構造と状態 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 伊藤 賢一 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | I55B |
| クラス | B 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。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
本講義は対面授業で実施する。 授業は教科書を用い，講義形式で行う。 講義に関する資料等は LMS を通して配布する。 |
| 履修条件 | 選択科目。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目は DP１・３及びCP１・３に該当している。 |
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」として化学入門に関する講義を行う。 | 【事前学習】シラバスの内容をよく確認する。高校の化学の教科書等を用い，化学の一般論についてその内容等を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】1 時間 【事後学習】3 時間 |
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| 第2回 | 「化学の基礎 ②」として，物質の状態／物質のなりたち／原子の構造／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】気体・液体・固体，原子・分子，陽子・中性子・電子，分子式・組成式等について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第3回 | 「原子の構造 ①」として，量子化学入門 ➀（原子スペクトル／放射と量子 ➀）について講義を行う。 | 【事前学習】原子スペクトル，黒体放射について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第4回 | 「原子の構造 ②」として，量子化学入門 ②（放射と量子 ②）／クーロン力／原子軌道 ➀に関する講義を行う。 | 【事前学習】波動関数，水素原子の構造等について教科書等を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】2 時間 【事後学習】2 時間 |
| 第5回 | 「原子の構造 ③」として，原子軌道 ② に関する講義を行う。 | 【事前学習】量子数，電子雲，動径分布関数等について教科書等を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】2 時間 【事後学習】2 時間 |
| 第6回 | 「原子の構造 ④」として，原子構造 ③／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】電子配置，電子殻，価電子，周期律，族，周期等について教科書等を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】1.5 時間 【事後学習】2.5 時間 |
| 第7回 | 「化学結合 ①」として，イオン結合／金属結合 ① に関する講義を行う。 | 【事前学習】イオン化エネルギー，電子親和力，自由電子等について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第8回 | 「化学結合 ②」として，金属結合 ②／共有結合 ① に関する講義を行う。 | 【事前学習】結晶構造，分子軌道等について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第9回 | 「化学結合 ③」として，共有結合 ②／電気陰性度に関する講義を行う。 | 【事前学習】ルイス構造，オクテット則，電気陰性度等について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第10回 | 「化学結合 ④」として，分子の形・電子構造 ① に関する講義を行う。 | 【事前学習】電子対反発モデル，原子価結合理論等について資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第11回 | 「化学結合 ⑤」として，分子の形と電子構造 ②／分子間力に関する講義を行う。 | 【事前学習】分子軌道理論，ファンデルワールス力，水素結合等について，資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第12回 | 「物質の状態 ①」として，気体と液体／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】力，エネルギー，温度，状態方程式等ついて資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第13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】ドルトンの分圧，実在気体の状態方程式等ついて資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第14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】質量パーセント濃度，モル濃度，ヘンリーの法則等ついて資料を用いてその内容を予習する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】3 時間 【事後学習】1 時間 |
| 第15回 | 筆記試験及びその解説を行う。 | 【事前学習】授業で学んだ内容をよく確認する。 【事後学習】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。 | 【事前学習】2 時間 【事後学習】2 時間 |
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， ・筆記試験：70 ％ ・平常点：30 % 合計：100 % 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 18:20 ～ 19:50 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。特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。 |