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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 教養教育・教養基盤科目・基礎教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 1年次
物理工学科
選択・必修 選択
授業科目名 化学I
かがくいち
Chemistry I
単位数 2 単位
分野
開放科目 非開放科目
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 月曜日 3, 4時限
開講場所

担当教員 石原 篤(工学部)、那須弘行(工学部)、橋本忠範(工学部)

ISHIHARA Atsushi , NASU Hiroyuki , HASHIMOTO Tadanori

学習の目的と方法

授業の概要 原子の電子構造(原子内の電子の数、エネルギー及び分布)とその原子番号による周期的な変化を理解する。また、原子の組み合わせに応じて多様な化学結合が生じ、これが物質の構造と性質に密接に関係していることを代表的な無機化合物および有機化合物を例にとり学ぶ。
学習の目的 原子および分子レベルの認識を確かなものとし、技術者として、対象の本質を理解し、工学的課題を解決するための基礎となる能力を育成することを目的とする。
学習の到達目標 化学の基礎について修得する。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○情報受発信力
  • ○討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

「感じる力」= 20%、「考える力」= 50%、「生きる力」= 10%、「コミュニケーション力」= 20%

授業の方法 講義

授業の特徴

教科書 コットン、ウイルキンソン、ガウス、「基礎無機化学」、培風館
参考書
成績評価方法と基準 中間試験40%、期末試験40%、宿題、演習、発表など20%、60%以上取得で合格
オフィスアワー
受講要件 なし
予め履修が望ましい科目 高校の化学
発展科目 無機化学、有機化学、物理化学
授業改善への工夫
その他

授業計画

キーワード 無機化学、有機化学、原子の電子構造、分子の構造、結合生成、イオン性固体、多原子陰イオン、 配位化学、溶媒、溶液、酸、塩基、周期表
Key Word(s) Inorganic chemistry, Organic chemistry, Electronic structure of atom, Structure of molecule, Formation of chemical bond, Ionic solid, Polyatomic anion, Coordination chemistry, Solvent, Solution, Acid, Base, Periodic table
学習内容 【授業内容・スケジュールと履修のポイント】
第1講: 無機化学とは? 化学反応、状態変化に伴う熱の出入り。単位系。
第2講: 原子の電子構造。粒子性、波動性。水素原子のスペクトルとボーアモデル。原子軌道とは何か。そのいろいろな表示法と種類、形、エネルギー。
第3講: 多電子原子の電子配置(組み立ての原理、フントの規則、パウリの排他原理)
第4講: 電子配置の原子番号による周期的変化。各ブロック元素の特徴。イオン化エンタルピー、電子付着エンタルピー、電気陰性度、原子半径、イオン半径。
第5講: 分子の構造と結合生成。ルイス構造、共鳴、混成、多重結合、原子価殻電子対反発モデル
第6講: 中間テスト
第7講: 中間テストの解答
履修のポイント:原子の電子構造、原子軌道、分子の構造、軌道の重なりと結合性相互作用、反結合性相互作用など、高校ではほとんど触れられていない項目であるので、教科書をよく読み、言葉の定義をよく理解すること。物理化学と関連するので、あわせて勉強すること。
第8講: 軌道の重なりと結合性相互作用、反結合性相互作用。σ軌道、π軌道。
第9講: 等核二原子分子の分子軌道。結合次数、結合エネルギー、結合距離の関係。酸素の常磁性。多原子分子、電子不足分子。
第10講: イオン性固体。イオン性化合物の構造とエネルギー。
第11講: 多原子陰イオンの化学(構造、性質、反応)。
第12講: 配位化学。配位化合物の構造。
第13講: 異性体、命名法。溶媒、溶液、酸、塩基。
第14講:プロトン性溶媒、非プロトン性溶媒の性質(極性、解離、溶媒和)。酸、塩基の定義。
第15講: 期末テスト
第16: 解答
履修のポイント:分子軌道、イオン性化合物の化合物の構造とエネルギー、配位化学、酸、塩基の定義など、無機化学を理解するために不可欠な項目を含んでおり、教科書をよく読み、言葉の定義をよく理解すること。物理化学と関連するので、あわせて勉強すること.
学習課題(予習・復習) 予習のための宿題を与える。演習を行い、達成度を見る。
ナンバリングコード(試行) LICHEM1

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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