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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
有機化学
Organic Chemistry
2 B004-01 2021年度
1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.構造と結合 2.官能基 3.脂肪族化合物 4.芳香族化合物 5.食品に関する地域連携 炭素原子を含む化合物である有機化合物は,無機化合物に比べると数は非常に多いが,構成 する元素の種類が少なく,結合の形式も単純で,構造も比較的整然としている。本授業では ,有機化合物の分類,命名法,性質,反応性まで有機化学の基礎知識を習得すること、化学 構造が与えられればその性質を推定できるようになることを目標とする。さらに、地域問題 を有機化学の観点から考えることができる。
授業の概要および学習上の助言
授業の概要: 1. 原子の構造 2. 化学結合の性質 3. 酸と塩基 4. 官能基について 5. アルカンとアルキル基 6. エタンの立体配座 7. シクロアルカン 8. アルケンの命名法とアルケンの電子構造 9. 有機反応の種類と反応はいかにして起こるか 10. 極性反応の例 11. アルケンへのHXの付加とアルケン付加反応の配向性 12. アルケンへの反応 13. アルケンの製法 14. 共役ジエンとアルキン 15.  芳香族求電子置換反応、有機化学の側面から地域の課題を考える
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:マクマリー有機化学概説 第7版[東京化学同人] 参考書:指定なし 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
有機化学はバイオならびに応用化学の基本である。卒業しても、この程度の知識はどの分野に行っても必要となるのでテキス トは必ず購入すること。テキストの6章までは有機化学、7章〜12章までは有機合成化学で、13章は有機化学と有機合成化学、 分析化学でも使用する。14章〜17章は生化学の授業と関連している。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
L 原子の構造と電子配置が理解できる。
L イオン結合と共有結合が理解できる。
L メタン、エタン、エチレン、アセチレンの構造が理解できる。
L,K 酸と塩基の定義が理解できる。
L,M 官能基の構造が理解できる。
L,N アルカン、アルケン、アルキン、芳香族化合物の命名ができ、構造が書け、反応性が理解できる。
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 40 20 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 40 20 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 20 5 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 15 15 5 0 0 0 0 35
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 5 5 5 0 0 0 0 15
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 5 0 0 0 0 5
※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 講義での内容に範囲を限り試験を行う。それにより,学生の行動目標とする事柄についての理解と,論理 的思考ができているかを評価する。
クイズ
小テスト
授業の前半と後半に振り返りのための小テストを行う。また、各回の授業において数問の小テストを実施 し、授業の理解度を確認する。未達成の部分を確認し、その後の対策を自ら考え自学自習の態度を身につ ける。
レポート 講義に参加する前に予習としてレポートを作成する。レポートの内容は次週の講義で必要となるキーワー ドや考え方について自らが文献を調べてまとめるものであり、講義への理解と日々の継続的な学習習慣を 心がけて取り組む。
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
1.原子の構造と電子配置が十分に理解できる。 2.イオン結合と共有結合が十分に理解できる。 3.メタン,エタン,エチレン,アセチレンの構造が理解でき る。 4.酸と塩基の定義が正確に理解できる。 5.官能基の構造が正確に理解できる。 6.アルカンの異性体の構造を書け,正確に命名ができる。 7.アルカンとシクロアルカンの立体配座について十分に理解 できる。 8.アルケンの命名ができる。 9.アルケンとアルキンの構造と反応性が理解できる。 10.地域課題に対する解決策を提案できる。 1.原子の構造と電子配置がほぼ理解できる。 2.イオン結合と共有結合がほぼ理解できる。 3.メタン,エタン,エチレン,アセチレンの構造が理解でき る。 4.酸と塩基の定義がほぼ理解できる。 5.官能基の構造が理解できる。 6.アルカンの異性体の構造が書け,命名ができる。 7.アルカンとシクロアルカンの立体配座について理解できる 。 8.アルケンの命名ができる。 9.アルケンとアルキンの構造と反応性がほぼ理解できる。
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 この科目の授業概要 ・授業の進め方、予習と復習、評価方法、有機化学の 学習領域 ・学習・教育目標と卒業までに修得すべき能力:ここ ではもっとも単純な有機化合物であるメタンを例にそ の構造がどのようにしてわかったのか、その考え方に ついて紹介する。 学習支援計画書による授業概 要の説明 配布資料「有機化学の学習・ 教育目標」による講義と質疑 応答 復習:第1回の復習 講義の中で紹介した事例を自分な りに調べてみる。 LCで無機化合物から有機化合物を 合成した最初の例を調べる。 120
2 原子の構造と電子配置について学ぶ。 炭素の混成軌道について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:原子の構造と電子配置、炭 素の混成軌道についてまとめる。 この範囲の教科書の演習問題を解 いておく。 復習:第2回の授業で行った演習 問題の解答の自己採点と確認 60 60
3 イオン結合と共有結合について学ぶ。 電気陰性度と極性、分子の極性と沸点の関係について 学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:イオン結合と共有結合、電 気陰性度と極性についてまとめる 。この範囲の教科書の演習問題を 解いておく。 復習:第3回の授業で扱った化合 物以外に類似の化合物の沸点を調 べる。 60 60
酸と塩基の定義について学ぶ。 酸性度定数と酸―塩基の反応性の予測について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:酸と塩基の定義をまとめる 。この範囲の教科書の演習問題を 解いておく。 復習:第4回の授業で行った演習 問題の解答の自己採点と確認 60 120
これまでの授業内容の要点を確認する。 小テスト(1)ここまでの内容の理解を振り返り、達 成されてない部分を復習する。 講義と質疑応答 筆記試験 予習:第1〜4回までの演習問題の 復習をしておく。 復習:第1〜5回の復習の授業で行 った演習問題の解答の自己採点と 確認 120 60
6 官能基の構造と性質について学ぶ。また、アルカンと アルキル基の構造と性質についても理解を深める。化 合物に官能基が導入されるとどのような構造になるの か?分子模型を組み立てながら自ら考える。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:官能基の構造についてまと める。この範囲の演習問題を解い ておく。 復習:小テストの間違ったところ の復習 60 60
7 アルカンの命名法について学ぶ。特に慣用名とIUP AC名の違いを理解する。分子模型を用いて、紙面上 の構造と実際の構造を比較して空間的な形状と命名と の関係を考える。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:アルカンの命名法について まとめる。この範囲の教科書の演 習問題を解いておく。 復習:第7回の講義で行った演習 問題の自己採点と解答の確認 60 60
8 立体配座と配座異性体、エタンの立体配座について学 ぶ。分子模型を回転させながら立体障害と安定性の関 係を考える。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:立体配座と配座異性体、エ タンの立体配座についてまとめる 。この範囲の教科書の演習問題を 解いておく。 復習:第8回の演習問題の自己採 点と回答の確認。 60 60
9 シクロアルカンの構造、立体配座について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:シクロアルカンの構造につ いてまとめる。この範囲の教科書 の演習問題を解いておく。 復習:第9回の演習問題の解答の 自己採点と解答の確認 60 60
10 アルケンと有機反応の種類について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:アルケンと有機反応の種類 についてまとめる。この範囲の教 科書の演習問題を解いておく。 復習:第6〜10回の講義で行った 演習問題の解答の確認 60 120
11 これまでの授業内容の要点を確認する。 小テスト(2)によりここまでの範囲の内容を振り返 り、理解不足の点を再度復習する。 講義と質疑応答 筆記試験 予習:第6〜10回までの講義内容 および演習問題をよく復習してお くこと。 復習:小テストの間違ったところ の復習 120 60
12 アルケンへのHXの付加とアルケン付加反応の配向性(M arkovnikov則)について学ぶ。この法則の基本となっ ているカルボカチオン中間体を理解する。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:アルケンへのHXの付加とア ルケン付加反応の配向性(Markovn ikov則)についてまとめる。この 範囲の教科書の演習問題を解いて おく。 復習:第12回の講義で行った演習 問題の自己採点と解答の確認 60 60
13 アルケンの水和反応、ハロゲン化、水素化、酸化につ いて学ぶ。共役ジエンの構造と反応について学ぶ。ア ルキンの構造と反応について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:アルケンの水和反応、ハロ ゲン化、水素化、酸化、共役ジエ ンについてまとめる。この範囲の 教科書の演習問題を解いておく。 復習:第13回の講義で行った演習 問題の自己採点と解答の確認 60 60
14 芳香族置換反応について学ぶ。フリーデルクラフツア ルキル化反応について学ぶ。 自己点検(授業の振り返り) 講義と質疑応答 関連する演習問題を解く 予習:芳香族置換反応についてま とめる。この範囲の教科書の演習 問題を解いておく。 復習:これまでの講義で行った演 習問題の中で特に苦手な分野をも う一度確認する。 60 120
15 これまでの授業内容の要点を確認する。 達成度確認試験を行う。 分かりにくい部分を再度点検し評価する。これらの知 識を応用し地域の課題に対して考える。 講義と質疑応答 達成度確認試験 予習:達成度確認試験範囲を復習 しておくこと。 復習:第15回の試験問題の復習 有機化学の学習領域を再度確認す る。 この科目で学んだ知識と能力は何 かを再度確認し,整理しておく。 180 60