授業科目

物質化学
Material Science

担当者

准教授 鈴木 健太郎
後 水4
講師   杉山 美次
後 水4

単位

2

到達目標

 本講義は、前期の「基礎化学」の続編に位置する。本講義の到達目標は、受講生が物質の ①基本的事項の理解として、物質の取り扱い方を理解すること。 ②広く多くの事象を理解する基礎になる力を培うこと。そして③物質に興味・関心をもち、視野を広げて自然界を眺められる力をつけられるようになることを目標とする。
また、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、及び理学の基礎から高度な化学に至る物質化学の知識と技術を修得し、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いる。本講義は、物質を見る化学的視点を養成することを目標とし、大学の勉学を深める役割をあわせもつ。

授業内容

 この講座では下記の使用書に沿って、物質に対する理解を深め、自然・物質にかかわる現象を理解するため諸種の物質についての学習をする。前期「基礎化学」の続編になるが、化学の基礎的部分の復習も行う。化学を理解するためには物質そのものを知り、できるだけ多くの物質を学習するようにする。しばしば演習を行い学習の助けとする。

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、時間の関係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講義するので、各回共通の予習のとして該当ページを2時間ほどの時間をかけ、予め読んで概要をつかみ、教科書の関連する章末問題と毎回事前に配布される資料の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教員に質問すること。また、毎回15分程度の小テストを行うのでその理解できなかったところを解答できるようにする。復習には小テストの質問事項を中心に1時間程度の時間を掛けて復習しておくこと。
01 ガイダンス・・・化学は何を学び方ほか(教科書、第1章)(資料、第1章)
  まず、はじめにシラバス記載事項について確認する。そのうえで化学は何を学ぶ学問か、化学の学習の仕方をつかむ。「予習」人間生活と化学のかかわりを考えておく。
02 物質の成り立ちと化学結合、周期表(教科書、第1章)(資料、第2章)
  原子の構造の仕組み、周期表の電子配置を確認する。また、物質を構成する原子のつながりの仕方を学習する「予習」電子配置がどう変化していくかを、確認し、化学結合との関係を確認しておく。
03 典型元素と遷移元素の金(教科書、第4章)(資料、第3章)
  代表的な身の回りの無機化合物の種類、特徴、反応を学習する「予習」日常生活の中でどこで使われているか考えてみよう。
04 有機化合物(1)・・・有機化合物の特徴と構造(教科書、第5章)(資料、第4章)
  有機化合物の基本の物質の特徴、反応を学習する。「予習」炭素数6までの炭化水素をしっかり確認しておく。
05 有機化合物(2)・・・酸素を含む脂肪族化合物、芳香族化合(教科書、第5章)(資料、第5章)
酸素原子を含むアルコール、アルデヒド、オルボン酸などの種類や特徴を学習する。また、ベンゼンの環の置換反応考察する。「予習」アルコールからカルボン酸までの変化を調べておこう。
06 生活の中の化学物質1・・・食品と栄養(教科書、第6章)(資料、第6章)
生命のもとになる三大栄養素を扱い、体内での消化を学習する。「予習」三大栄養素が、どのように消化され、体内に取りこまるかを調べておこう。
07 生活の中の化学物質2・・・衣料・繊維(教科書、第5章)(資料、第8章) 高分子化合物は身の回りにあふれている。その種類と特徴を学習する。「予習」自分の身の回りの繊維がどんな種類に該当するかを考えてみよ。
08 生活の中の化学物質3・・・染料、洗剤、界面活性剤(教科書、第5章)(資料、第8章)
染料と洗剤の種類とその特徴を学習する。洗剤については、洗浄の仕組みや環境への影響についても考察する。「予習」日常生活の中の洗剤とその使われた方を考えておく。
09 生活の中の化学物質4・・・合成樹脂(プラスチック(教科書、第5章)(資料、第9章)
  プラスチックの種類と性質、その合成法を学習する「予習」自分の身の回りのプラスチックがどんな種類に該当するかを考えてみよう。
10 生命活動に関する物質1・・糖類、多糖類(教科書、第6章)(資料、第10章)。
 糖の種類とその特徴を学習する。デンプンとセルロースの性質の違いが何によって生じるかを考察する。「予習」普通のお米と餅米  は、どこがちがうかを調べておこう。
11 生命活動に関する物質2・・タンパク質、アミノ酸(教科書、第6章)(資料、第11章)
 生体の元になっているタンパク質をアミノ酸から扱い、構造、性質、反応を考察する。また、消化酵素まで広げていく。「予習」アミノ酸とタンパク質の呈色反応を調べておこう。 
12 生命活動に関する物質3・・核酸、生体の呼吸と緩衝作用。(教科書、第6章)(資料、第12章)
 生命活動に関する物質として核酸や生体の呼吸の仕組みと緩衝作用について学習する。「予習」呼吸における、ヘモグロビンの役割と反応の仕組みを調べておこう。
13 生命活動に関する物質4・・医薬(教科書、第6章)(資料、第13章)
医薬品が体内でおこす変化の薬理作用と医薬品の発見とその働きの仕組みを学習する。「予習」身近にあるな医薬品の例を確認しておこう。
14 化学と環境(教科書、第6章)(資料、第14章)
 公害、酸性雨、オゾンホール、地球温暖化、環境ホルモン、水と放射能などについて学習する。「予習」身近に起こっている環境問題を確認し、それを解決するにはどうすればよいかを考えておこう。

授業運営

 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に改めて説明する。次回おこなう資料冊子を毎回配布する。予習指示書として、学習内容の概要、授業の話題テーマ、授業に関する小テスト一問も配布する。教科書、授業資料冊子や予習指示書に従って授業の準備をしておく。また、小テストの問いは必ず解答しておく。授業中におこなう小テストは次の授業に採点して返却し、パワーポイントで模範解答を提示するので、解答を確認し、確実な理解を取得してください。

評価方法

 毎回実施する小テスト(40%)、および定期テスト(60%)で総合的に評価する。なお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(14:50~15:10)または、授業終了後6号館行使控え室へ。質問や意見は講義後も随時受け付けます

使用書

理学基礎編集委員会編『「基礎からの一般化学(Ver2)』[紀伊国屋書店 e-books ソフトのkinoppyyからダウンロードする。またはdotCampasからダウンロードする(いずも無料)]
教員が作成した配布資料冊子(各授業ごとに配布)

参考書

高等学校化学教科書、「化学基礎」、「化学」、化学図説

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