授業科目

基礎化学
Introduction of Chemistry

担当者

准教授 鈴木 健太郎
前 水5
講師   岩瀬 充璋
前 水5

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、受講生が化学の ①基本的な概念や原理・法則を理解し、②基礎的・基本的な問題解決力をつけ、③自然や生活現象を理解するための科学的考え方を培うこと、そして、④物事を目的意識をもって科学的に見ることができるような能力を身につけることを目標とする。
理学部化学科のカリキュラムポリシーは、幅広い教養、コミュニケーション能力、情報処理能力、および理学の基礎から高度な化学に至る化学の知識と技術を習得し、それによって社会の中核として活躍できる人材を育成するためのカリキュラムを作成しており、本講義はその中で化学基礎として高校化学から大学の勉学への橋渡しの役割を持っている。

授業内容

この講義では下記の使用書に沿って、化学の基礎の講義学習をする。化学の基本的事項を学習するが、高校化学の学習に不足を感じていたり、理解が不十分であったり、あるいはよりしっかり化学の基礎を学習しておきたい人をも対象とする。化学の基礎的事項を確実に把握し、大学の勉学、あるいは社会問題へのへの広い視野を育て、科学的見方、考え方を育む授業である。
使用書は紀伊国屋書店のe-booksからダウンロードソフトKinoppyを使いダウンロードするか、受講登録後 本学dotCampusからダウンロードする(いずれも無料)。

授業計画

各回の講義内容は一応次のように予定しているが、時間や、進度の都合で若干前後する場合もある。使用書を読んだ上で出席していることを前提に授業を進めるので、各回共通の予習として該当ページを2時間ほどの時間をかけ、あらかじめ読んだ上で概要をつかみ、章末の該当する練習問題に取り組んでおく。理解が不十分であるところ、わからないところをはっきりさせ、授業時間中、あるいは授業終了後に質問する。復習には小テストの質問事項を中心に2時間程度の時間をかけ、復習すること。
01.ガイダンス 導入とシラバスの記載事項の確認をする、物質の成り立ち、周期表の見方(第1章)
  化学は物質を扱う。その基本になるのは原子であるから、原子の構成から始める。それを組織的に並べた周期表の仕組みを説明す    る。「予習」原子の電子配置図の電子の数を数え、これから何がわかるかを考察しておく。
02.物質は化学結合(イオン結合、共有結合、金属結合)でできていること(第2章)
  原子が物質を作り上げている。原子が安定化するという化学結合の仕組みはどうなっているのかを学習する。「予習」電子配置の変化  に着目し、この変化がどんな事象とつながるかを考察する。
03.化学反応とそのしくみ なぜ化学反応は起きるのか(第3章)
  化学とは化けること。それは化学反応を示している。その化学反応の仕組みを解き明かす講義をする。「予習」反応の前後のエネル   ギーの変化を見て、その反応が起きやすいかどうかなどを考察しながら予習する。
04.物質量(モル)、溶液の濃度と溶液の性質(第1章)
  物質の量をしっかり把握したい。そのためには物質をモルという集団で扱う。そしてそれに基づく濃度の学習をする。「予習」まずモ  ル概念をしっかりと確立し、計算できるようにすることである。また溶液についてもモル概念をいつも考えるように予習する。
05.酸と塩基、中和反応と塩の性質(第3章)
  水素イオンの授受の反応が酸と塩基の反応で、それを中和反応という。その量的関係と、中和反応の結果できた塩についての学習であ  る。「予習」日常生活で関係するものを考えながら学習すると興味が湧くであろう。
06.水素イオン濃度と水素イオン指数(pH)の計算、および緩衝液の性質(第3章)
  水素イオンのモル濃度の計算、および酸や塩基の強弱の程度を示すpHなる数値を計算できるような授業をする。「予習」対数計算が  できるように、使用書中の対数の説明を読み、計算方法を習得しておく。
07.酸化還元反応のしくみと例(第3章)
  酸化還元反応とは電子の授受の反応である。酸化数を考えると反応が理解し易くなる。酸化剤、還元剤についても扱う。日常生活でも  酸化還元反応はいろいろある。「予習」電子のやりとりと酸化数の計算をしておく。日常生活で何に使われているかを考えると興味が湧くであろう。
08.反応の速さと化学平衡について(第3章)
  反応には早い反応と遅い反応がある。化学反応の仕組みを考える。また、可逆反応では平衡なる概念が生じ、平衡の発展学習へとつな  がる。「予習」反応速度はどのように測定されるのか、使用書の練習問題を解いておく。
09.無機化合物の種類と特徴について(第4章)
  代表的無機化合物の種類と特徴を見ていこう。「予習」この章の最後まで読んでみて、どんなものを学習するかを確認しよう。
10.三態変化と気体に関する法則(第2章)
  熱をかけると物質の状態が変わる。それを定量的に扱い、気体は熱や圧力によってどのように体積が変化するかを計算する。
  「予習」章末問題の気体の式を使う問題を実際に解いておこう。
11.有機化合物の代表である炭化水素の反応と性質(第5章)
  有機化合物は炭化水素を学習することから始まる。基本を確実に学習する。「予習」結合の場所を変えると異性体ができる。この変化  をつかんで予習しておこう。
12.酸素を含んだ有機化合物の反応と性質(第5章)
  酸素を含むと有機化合物が複雑になってくる。そしていろいろな物質が出てきて、アルコールとか、カルボン酸とか、数も増えてく   る。しっかりと理解するようにする。「予習」代表的官能基を覚えて、その性質や反応を理解する。
13.芳香族化合物の反応と性質および応用例(第5章)
  亀の甲といわれるベンゼンから始め、種々の化合物から染料まであつかう。「予習」芳香環の扱いに慣れるように予習をしよう。
14.化学から学ぶ環境、化学基礎のまとめ(第7章)
  環境が非常に汚れてきているので、どのようにしたらきれいな、清潔な環境になるか。また、人類が永く生存できる条件を探るため   に、まずその問題点を知ることから始める。これを考えるのは化学のつとめなのです。「予習」まず、この章を読んで、どんな問題があるかを把握しておく。

授業運営

下記使用書に基づいて講義をおこなう。すべて講義形式による。授業運営の詳細については初回授業で説明するが、授業時にはパワーポイントを使用し、そのパワーポイントスクリーンの縮刷版を授業時に配布するので、これを利用して受講すると理解が深まるであろう。毎回予定されている項目を3時間ほどかけて学習し、章末の練習問題を解答しておくこと。授業の中で不明な用語・疑問などを記録しておき、授業終了時に質問すること。毎回、授業内容に関する小テスト(10分程度)をおこなうが、小テストは採点し次回授業で返却する。模範解答を次回授業の初めにパワーポイントで提示し、解説を行うので、理解を深めることが出来るであろう。小テストの項目は重要事項を含むので、それを中心に1時間ほど復習をする。小テストで解答できなかったところは良く調べ解答を作っておき確実な解答ができるようにする。また、時間内に終了しなかった使用書の問題は自分で解答しておき、巻末の解答と照らし合わせて理解しておくこと。

評価方法

学習への取り組みと小テストで20%、および定期試験80%で総合的に評価する。なお、全14回の授業のうち、5回以上の欠席があるときは定期試験を受験しても評価はしない。やむを得ず欠席しなくてはならなくなったときは、しかるべき担当者の発行する、診断書や証明書などを提出すること。その時間は出席扱いとなる。また、定期試験の内容に関する問い合わせは、採点後に個別に受け付けるので今後の学習に活用して欲しい。

オフィスアワー

水曜日の4限、または18:50以降6号館講師控室へ。質問、指摘は随時受け付ける。

使用書

神奈川大学理学部理学基礎編集委員会編『基礎からの一般化学』第2版[紀伊國屋e-books]2017

参考書

『高等学校化学』[数研出版、東京書籍]

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