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科目の基本情報
| 開講年度 | 2021 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) : 2年次 生物圏生命化学科2年生を対象とするが、定員にゆとりがあればその他も受講可能 |
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| 授業科目名 | 化学実験 | |
| かがくじっけん | ||
| Chemistry Laboratory | ||
| 単位数 | 1 単位 | |
| ナンバリングコード | libr-fndt-CHEM2531-002
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 分野 | ||
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
水曜日 5, 6, 7時限 実験により８限目まで行う場合がある |
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| 授業形態 |
ハイブリッド授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | 教養教育校舎４号館化学実験室（２階） 実験開始の前に説明を行うので、掲示に従うこと 学期開始時の掲示に注意してください |
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| 担当教員 | ○木村哲哉、奥村克純、竹林慎一郎、西尾昌洋、稲垣穣、勝崎裕隆、伊藤智広、梅川碧里、三宅英雄、岡崎文美、國武絵美、栗谷健志、五十嵐洋二(以上生物資源学部）、奥村都子（非常勤講師） | |
| ○KIMURA, Tetsuya, OKUMURA Katsuzumi, TAKEBAYASHI Shinichiro, NISHIO, Masahiro, INAGAKI, 〇〇KIMURA, tetsuya, INAGAKI, Minoru, KATSUZAKI Takahiro, ITO, Tomohiro, UMEKAWA, Midori, MIYAKE, Hideo, OKAZAKI, Fumiyoshi, IGARASHI, Yoji, KUNITAKE, Emi, KURIYA, Takeshi, OKUMURA, Miyako | ||
| 実務経験のある教員 | 木村哲哉 公設の試験所にて食品の化学分析業務 伊藤智弘 食品会社での研究開発業務 岡﨑文美 化学会社での研究開発業務 |
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| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 無機化学、有機化学、物理化学、分析化学に関連する基礎的実験 |
|---|---|
| 学修の目的 | 化学実験における基礎的な操作法・技術を修得する。 実験と理論とを結びつけて理解することができる。 それらを総じて、近代科学の基盤である「科学的方法」について意識する。 |
| 学修の到達目標 | ・化学実験の様々な基本的操作を安全かつ合理的に行うことができる。 ・実験の目的、方法、結果、その解釈を整合的・有機的に理解することができる。 ・それらの内容を、一般的形式に則って簡潔かつ適切・適正にレポートとしてまとめることができる。 ・実験廃液の適切な分類や廃棄など、実験後の処理を事前に意識し、適切に行うことができる。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 全回出席を前提とし、原則としてレポート100%で評価するが、実験への積極的な取り組みも評価の対象とする。 |
| 授業の方法 | 実験 |
| 授業の特徴 |
グループ学習の要素を加えた授業 Moodleを活用する授業 その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど） |
| 授業改善の工夫 | 基本的な実験操作に習熟できるよう指導する。 |
| 教科書 | 「これならわかる化学実験 第二版」（三共出版） |
| 参考書 | 科学における実験の意味・意義について、次の書物が参考になる。 中谷宇吉郎 著 「科学の方法」 (岩波新書) （本実験では直接取り上げない。） |
| オフィスアワー | 木曜日12:10～12:50、いずれかの担当教員の研究室(生物資源学部校舎) |
| 受講要件 | 学生教育研究災害傷害保険に加入してください。 |
| 予め履修が望ましい科目 | 化学基礎Iは必ず履修済みであること |
| 発展科目 | 二年次後期以降に受講する、物理化学、有機化学、分析化学、無機化学、生化学、分子生物学、およびそれらに関連した実験。 |
| その他 |
受講制限をする場合がある。（必修か必修に準ずる受講生は制限対象外。） 教育実習などで欠席する場合は、事前（履修申告時）にその予定を担当教員と相談していただきたい。 病欠の場合は診断書（またはそれに準ずるもの）を提出する。 やむを得ない事情により欠席した場合は補講等で対応することがある。レポートの締め切りは厳守である。 |
授業計画
| 各回 共通 |
MoodleのコースURL |
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| 第1回 | 概要 | 履修申告確認 実験台割当 実験概要説明、実験器具点検・洗浄 |
|---|---|---|
| 授業時間内の学修内容 | 化学実験についての安全指導、実験器具の確認と点検、実験台の清掃 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 化学実験の安全 | |
| 事前学修の内容 | テキスト７～１１ページを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 15分 | |
| 事後学修の内容 | なし | |
| 事後学修の時間 | ||
| 自由記述欄 | ||
| 第2回 | 概要 | 実験の基本操作 |
| 授業時間内の学修内容 | テキスト基本操作 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 試薬、ガラス器具、廃液処理 | |
| 事前学修の内容 | テキスト13－25ページを熟読すること | |
| 事前学修の時間 | 30分 | |
| 事後学修の内容 | なし | |
| 事後学修の時間 | ||
| 自由記述欄 | ||
| 第3回 | 概要 | ガラス細工 |
| 授業時間内の学修内容 | 今後の実験で使用する頻度の高いスポイトと攪拌棒を作成する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | スポイト、攪拌棒 | |
| 事前学修の内容 | テキスト31～36ページを熟読すること ムードル上のビデオを見ること |
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| 事前学修の時間 | 30分 | |
| 事後学修の内容 | なし | |
| 事後学修の時間 | ||
| 自由記述欄 | ||
| 第4回 | 概要 | 測定とその誤差 |
| 授業時間内の学修内容 | 水溶液1滴の体積を繰り返し測定し、得られた平均値と標準偏差をもとめる。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 誤差 | |
| 事前学修の内容 | テキスト37－42ページを熟読する。 | |
| 事前学修の時間 | 30分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をまとめ、レポートを作成する。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第5回 | 概要 | 金属イオンの性質（１） |
| 授業時間内の学修内容 | 塩酸で塩化物を生じる第一属陽イオン、硫化水素で硫化物を生じる第二属、第四族陽イオンを扱う。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 第一属陽イオン、第二属陽イオン、第四族陽イオン | |
| 事前学修の内容 | 教科書43～48ページを熟読し、実験手順をノートにまとめること | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をノートにまとめる。 | |
| 事後学修の時間 | 30分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第6回 | 概要 | 金属陽イオンの性質（２） |
| 授業時間内の学修内容 | 金属陽イオンの溶液を弱アルカリ性とし、水酸化物形成の有無を確認する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 金属陽イオン、アルカリ性、水酸化物 | |
| 事前学修の内容 | テキスト49～55ページを熟読し、実験手順をノートにまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 第5回の実験結果も合わせてレポートにまとめる。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第7回 | 概要 | 陽イオン混合試料からの系統分析（１） |
| 授業時間内の学修内容 | 第1族から4族までの6種類のイオンの混合溶液から、沈殿をつくるものと作らないものに分け、濾過や遠心分離で分別し、最後に炎色反応を行いイオンの存在を確認する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | イオン、濾過、遠心分離、炎色反応 | |
| 事前学修の内容 | テキスト57～61ページを熟読し、実験手順をノートにまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 本日分の結果を実験ノートにまとめる。 | |
| 事後学修の時間 | 30分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第8回 | 概要 | 陽イオン混合試料からの系統分析（１） |
| 授業時間内の学修内容 | 第1族から4族までの6種類のイオンの混合溶液から、沈殿をつくるものと作らないものに分け、濾過や遠心分離で分別し、最後に炎色反応を行いイオンの存在を確認する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | イオン、濾過、遠心分離、炎色反応 | |
| 事前学修の内容 | テキスト57～61ページを熟読し、実験手順をノートを再度確認する。 | |
| 事前学修の時間 | 30分 | |
| 事後学修の内容 | ここまでの実験結果をノートにまとめる。 | |
| 事後学修の時間 | 60分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第9回 | 概要 | 陽イオン混合試料からの系統分析（2） |
| 授業時間内の学修内容 | 前回の操作で得られた上澄み液から出発して、系統分析の後半部分を行う。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | イオン、濾過、遠心分離、炎色反応 | |
| 事前学修の内容 | テキスト63～66ページを熟読し、実験手順をノートにまとめること | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 第7～9回の実験結果をまとめて考察を行い、レポートを完成する。 | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第10回 | 概要 | アセトアニリドの合成 |
| 授業時間内の学修内容 | 有機合成の操作で主要な要素となる合成と精製を経験する。鎮痛剤としても利用されたことのあるアセトアニリドの合成を行う。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 有機合成、アセトアニリド | |
| 事前学修の内容 | テキスト67～74ページを熟読し、実験操作をノートにまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果についてまとめて考察を行う。レポートの作成をする。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第11回 | 概要 | 食酢中の酢酸の定量 |
| 授業時間内の学修内容 | 化学実験において最も基礎的な操作である定量を経験するため、中和滴定を取り上げる。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 中和滴定 | |
| 事前学修の内容 | テキスト81～86ページを熟読し、実験操作をノートにまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をまとめて考察をする。レポートの作成をする。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第12回 | 概要 | 中和熱の測定 |
| 授業時間内の学修内容 | 塩酸と水酸化ナトリウム溶液を混合するときに発生する熱を氷を解かす体積変化として測定し、発生した熱量を求める。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 中和熱 | |
| 事前学修の内容 | テキスト75～80ページを熟読し、実験操作をノートにまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をまとめて考察を行い、レポートを作成する。 | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第13回 | 概要 | モル比熱の測定 |
| 授業時間内の学修内容 | 金属を沸騰させたお湯にいれ、熱した金属を常温の水に移して金属から水に移った熱を水温を測定することで計算し、金属1モル当たりの比熱を計算する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | モル比熱 | |
| 事前学修の内容 | テキスト95～99ページを熟読し、実験操作をノートのまとめる。 | |
| 事前学修の時間 | 30分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をまとめて考察を行う。レポートを作成する。 | |
| 事後学修の時間 | 120分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第14回 | 概要 | 時計反応の反応速度 |
| 授業時間内の学修内容 | ペルオキソ二硫酸アンモニウムとヨウ化カリウムの反応における速度定数と反応次数をもとめ、さらに、反応の活性化エネルギーを求める。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | 時計反応、活性化エネルギー | |
| 事前学修の内容 | テキスト81～86ページを熟読し、実験操作をノートのまとめる | |
| 事前学修の時間 | 60分 | |
| 事後学修の内容 | 実験結果をまとめ、考察をする。レポートを作成する。 | |
| 事後学修の時間 | 180分 | |
| 自由記述欄 | ||
| 第15回 | 概要 | 器具の洗浄と点検 |
| 授業時間内の学修内容 | 使った器具をきれいに洗浄し、ひび割れなどがないか点検する。 | |
| キーワード(Key Word(s)) | ||
| 事前学修の内容 | なし | |
| 事前学修の時間 | ||
| 事後学修の内容 | なし | |
| 事後学修の時間 | ||
| 自由記述欄 |