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専門教育課程 応用化学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
化学反応論
Chemistry of Phase and Reaction
2 B010-01 2021年度
3期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.物質の三態 2.純物質と混合物 3.状態変化とエネルギー 4.化学熱力学 5.化学平衡と反応 熱力学的観点から物質の状態、化学平衡および反応速度を理解する。相図、凝固・融解・昇 華、蒸気圧、混合物、沸点上昇と凝固点降下、エントロピ、エンタルピ、ギブズエネルギの 概念およびアレニウス式などの理論を統合的に理解し、これらを記述することができると同 時に、その理解に基づき応用的な問題に対する解答を導けることを目標とする。
授業の概要および学習上の助言
講義および演習を通じ、以下の項目について学ぶ。 1.物質の状態 2.純物質と混合物 3.相図と状態変化 4.化学平衡 5.反応速度論 本科目は講義にて新たな知識を習得し、演習にてその応用力を涵養する形式である。講義中は適宜演習を行うと共に、履修 者が演習解答例の発表を行う能動的学習を行う。 本講義の内容は応用化学専門実験・演習A・Bおよび専門科目群を履修する 際の基礎的知識であるため、疑問点や理解が進まない点を予復習を利用して各人が把握し、講義時間やオフィスアワーを活用 して積極的に解決を図ること。 なお、高等学校において化学を選択履修していない場合、用語などの基礎的事項からの予習 が必要となる。 講義には必ず関数電卓を持参すること。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:アトキンス 物理化学要論 第7版[東京化学同人] 参考書:熱力学―現代的な視点から[培風館] リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
・応用化学を学んでいくために必要な物理および数学の基礎的な知識を習得している ・無機化学、有機化学および化学熱力学の基礎的な知識を習得している
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
L 物質の三態とそれにかかわる相変化を理解し、これを説明できる
L 蒸気圧とは何かを理解し、これを説明できる
L 純物質の相図を理解し、これを説明できる
L 化学反応式を記述する事ができ、これを説明できる
L 化学反応速度式を理解し、これを説明できる
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 60 0 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 60 0 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 30 0 0 0 0 0 40
思考・推論・創造する力 20 20 0 0 0 0 0 40
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 10 10 0 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 0 0
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 熱力学的観点から物質の状態、化学平衡および反応速度に関する基礎的事項を理解し、これらを記述する 能力および応用問題を解く能力を記述式試験にて評価する
クイズ
小テスト
熱力学的観点から物質の状態、化学平衡および反応速度に関する基礎的事項を理解し、これらを記述する 能力および基礎的問題を解く能力を評価する
レポート
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
物質の状態、化学平衡および反応速度論の基礎的事項を理解し 、熱力学データを用いた計算法を習得すると共に、実社会にお ける問題への解を導くことが出来る。 物質の状態、化学平衡および反応速度論の基礎的事項を理解し 、基礎問題に関する解答を導くことが出来る。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 ガイダンス 反応速度論の学習に必要な基礎的事項の確認 講義,演習 教科書0章を通読する 教科書0章中の自習問題に取り組 む 60 100
2 化学平衡(1) 化学平衡と熱力学 講義,試験 教科書7.1から7.4を通読する 教科書7.1から7.4中の自習問題の 解答をノートに記述する 60 100
3 化学平衡(2) 化学平衡の移動 講義,演習 教科書7.5から7.6を通読する 教科書7.5から7.6中の自習問題の 解答をノートに記述する 60 100
4 反応速度論(1) 反応速度 講義,演習 教科書10.3から10.5を通読する 教科書10.3から10.5中の自習問題 の解答をノートに記述する 60 100
5 反応速度論(2) 反応次数と反応速度式の決定 講義,演習 教科書10.6から10.8を通読する 教科書10.6から10.8中の自習問題 の解答をノートに記述する 60 100
6 反応速度論(3) アレニウスパラメーター 小テストA 講義,小テスト 教科書10.9から10.10を通読する 第1回から第5回までの学習内容を 振り返り,演習問題の復習を行う 。 180 100
7 小テストAの結果を受けた理解度の確認 反応速度論(4) 遷移状態の理論 講義,演習,自己点検 教科書10.12を通読する 教科書10.12中の自習問題の解答 をノートに記述する 小テストを振り返り,理解の不足 している事項を再確認する 30 60 60
8 物質の状態の学習に必要な基礎的事項の確認 講義,演習 教科書2章を通読する p.57 チェックリストに示された 項目について,理解しておくこと 60 100
9 純物質(1) 物質の三態と相転移 講義,演習 教科書3.1から3.2を通読する 教科書3.1から3.2中の自習問題の 解答をノートに記述する 60 100
10 純物質(2) 純物質の相転移と熱力学 講義,演習 教科書5.1から5.3を通読する 教科書5.1から5.3中の自習問題の 解答をノートに記述する 60 100
11 純物質(3) 相図と状態変化 講義,演習 教科書5.4から5.6を通読する 教科書5.4から5.6中の自習問題の 解答をノートに記述する 60 60
12 純物質(4) 純物質の相図 小テストB 講義,小テスト 第7回から11回の学習内容を振 り返り、纏めおよび演習問題を復 習する 教科書5.8から5.9を通読する 180 60
13 小テストB の結果を受けた理解度確認 混合物(1) 混合物の熱力学的記述 混合物(2) 沸点と凝固点の変化 講義,演習,自己点検 教科書6.7から6.8を通読する 教科書6.7から6.8中の自習問題の 解答をノートに記述する 小テストを振り返り,理解の不足 している事項を再確認する 30 60 60
14 混合物(3) 混合物の相図 達成度試験 講義,演習 教科書6.9を通読する これまでの全ての範囲の学修をま とめ直し,試験に備える 20 240
15 学修内容と現実社会における課題・問題の関連 (アクティブラーニング) 試験の結果を受け,自身の理解度を確認する。また, 他科目との連携,特に実験科目との関連を理解する。 講義,自己点検 学修を纏め直し,これまでの学び (過去),本科目における学び( 現在),今後の学び(未来)を関 連づける 120