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数理基礎教育課程 
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
数理基礎教育課程
数理基礎科目
数理基礎
基礎化学
Fundamental Chemistry
2 G221-01 2021年度
2期(後学期)
3期(前学期)
4期(後学期)
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.電子配置,周期表 2.化学結合 3.化学反応 4.理想気体の法則 5.溶液、反応速度、化学平衡 化学は,物質の合成や物質の性質の解明を対象とし,材料開発から環境保全に至る,物質の 係わる理工学・技術の中核的位置を占める。本科目では,理工学・技術に必要な化学の基礎 を学び,行動する理工学者・技術者としての基礎を築く一助とし,化学の考え方や知識を理 工学・技術に応用できるようにするとともに予習・復習などによって修学スタイルを確立し ,自主的・継続的な自学自習能力を身につけることを目標とする。
授業の概要および学習上の助言
1.原子の構造,電子の量子数,原子の電子配置,周期表,元素の分類,イオン化エネルギー,電子親和力を学ぶ。 2.4種の化学結合(イオン結合,共有結合,配位結合,金属結合),混成軌道,電気陰性度,分子の極性と水素結合など を学ぶ。 3.与えられた条件から気体の状態方程式を利用して未知の分子量などを求める。 4.溶液のさまざまな濃度の表わし方、モル濃度、規定度、モル分率などを学ぶ。 5.反応速度の表し方、反応速度の温度依存性、触媒の働きなどについて学ぶ。 6.化学平衡、化学平衡の法則、電解質溶液の電離平衡、pHの計算などを学ぶ。 7.酸・塩基の反応、酸化還元反応、有機化合物の反応を学ぶ。 (学習上の助言) (1)授業は学習支援計画書に従ってテキストの内容の順に行う。 (2)授業の理解を高めるため、テキストの指定された部分や、解説プリントの予習をして授業に臨むこと。また、簡単な宿題   を課すが、復習を兼ねて、テキストを読み、それに解答すること。 (3)分からない個所があるときは、そのままにせず、担当教員に質問したり、数理工教育研究センターを大いに利用する。   (4)化学は特に積み重ねの学習が大切なので、できる限り欠席や遅刻をしないように。 (5)試験には十分な復習をして臨むこと。 (6)授業進度などにより授業明細を一部変更する場合がある。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:ケンケル 化学の基礎[東京化学同人] 参考書:マクマリー 有機化学概説 第7版[東京化学同人]、アトキンス 物理化学要論 第7版[東京化学同人] 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
・高等学校で化学を履修していなくても,差し支えないが本科目にまじめに取り組み、履修する上で十分努力する意志をもつ  必要がある。 ・教科書を読み,宿題などにしっかり取り組むというように、予習・復習を十分行うこと。 ・宿題などに出てくる問題について,簡単な計算は,電卓を用いないでできるようにしておくこと。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D 原子の構造,電子の量子数,電子配置から元素の周期律を理解でき,オービタルの基本的な性質を説明できる。
D 代表的な4つの基本的化学結合を説明できる。また、混成軌道のメカニズム、電気陰性度などを説明できる。
D 気体の状態方程式を用いて、未知の分子量、物質量(モル数)などを算出できる。
D 溶液の濃度、反応速度、化学平衡、水のイオン積について理解し、説明できると共に水溶液のpHを算出できる。
D 酸・塩基反応、酸化・還元反応の反応機構や、簡単な有機化合物の分類、性質、反応を理解し説明できる。
A,C 毎回の授業に出席し,内容の理解や英語の解説の理解に努め,予習・復習によって自主的な自学自習能力を身につけられる。
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 30 0 0 0 0 30 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 0 0 0 0 30 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 15 0 0 0 0 10 45
思考・推論・創造する力 15 10 0 0 0 0 10 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 0 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 10 10
※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 試験は2回実施する。本科目前半のまとめの中間試験と後半のまとめの期末試験である。これら2回の試 験の合計点の満点を総合評価割合40%として評価する。
クイズ
小テスト
小テストは2回行なう。中間試験前の期間の中頃に小テスト1を実施し,中間試験後,期末試験までの期 間の中頃に小テスト2を実施する。これら2回の小テストの合計点の満点を総合評価割合30%として評価 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 ・予習・復習・総合学習によって自主的・継続的な自学自習能力を身につけられたかどうかは,演習や宿 題の合計点の満点を総合評価割合30%として評価する。(総合学習では,それまでの授業全体を振り返り 、総合的な演習を中心とするアクティブラーニングを行い、課題を課す。)  
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
・原子の構造,電子配置から元素の周期律を理解でき,オー   ビタルの基本的な性質を正確に説明できる。 ・4つの基本的化学結合、混成軌道のメカニズム、電気陰性   などを理解し、正確に説明できる。 ・気体の状態方程式を用いて分子量などを確実に算出できる。 ・化学平衡について理解し正確に説明でき、水溶液のpHを   確実に算出できる。 ・酸・塩基反応、酸化・還元反応、簡単な有機化合物の分    類、性質、反応機構を理解し正確に説明できる。 ・毎回の授業に出席し,内容の理解に努め,予習・復習を確実  に行い,宿題を正確にやり遂げ,自主的・継続的な自学自習  能力を身につけられる。   ・原子の構造,電子配置から元素の周期律をほぼ理解でき,オ  ービタルの基本的な性質を大体説明できる。 ・4つの基本的化学結合、混成軌道のメカニズム、電気陰性度  などをほぼ理解し、大体説明できる。 ・気体の状態方程式を用いて分子量などを大体算出できる。 ・化学平衡についてほぼ理解し大体説明できる。また、水溶液  のpHを大体算出できる。 ・酸・塩基反応、酸化・還元反応、簡単な有機化合物の分類,  性質,反応機構をほぼ理解し大体説明できる。 ・授業回数の2/3以上の授業に出席し,授業内容の理解に努  めて,宿題をほぼやり遂げることができる。
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回 科目ガイダンス 3章「化合物の名称と化学式」          1. 授業の進め方と受講上 の注意 2. 宿題の解説等 3.講義と質疑 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1) 60 (*2) 30
2回 4章「原子の構造」および5章「元素の周期表」 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1) 60 (*2) 30
3回 6章「分子の構造」-1 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。小テスト1に備え総復習を行 う(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1) 120 (*2) 30
4回 小テスト1 6章「分子の構造」-2 1.小テスト1 30〜40分程 度 2. 宿題の解説等 3.講義と質疑 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)60 (*2)30
5回 7章「原子量,化学式量,モル」および8章「化学方程 式と化学量論」 原子・分子のミクロな性質をもとに、化学結合の特徴 と化学反応の性質を考察する「総合学習」を行う。ま た、「総合学習」をもとに、演習中心のアクティブラ ーニングを行う 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 3.自己点検 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) これまでの学習を振り返り、自己 点検をもとに内省的復習を行う。 (*3) (*1)60 (*2)30 (*3) 10
6回 9章「気体と気体法則」-1 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 3.総合学習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)60 (*2) 30
7回 9章「気体と気体法則」-2および10章「溶液」 物質の三態に関する知識をもとに、溶液の諸性質を考 察する「総合学習」を行う。また、「総合学習」をも とに、演習中心のアクティブラーニングを行う 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 3.総合学習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。中間試験に備え総復習を行う (*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)12 0 (*2) 30
8回 中間試験 11章「化学平衡」-1   1.中間試験 40〜50分程度   範囲:3章〜10章 2. 宿題の解説等 3.講義と質疑 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)60 (*2) 30
9回 11章「化学平衡」-2   中間試験までの内容の振り返り中間時自己点検を行い 、自分の学習について、自己アセスメント(学習法の 自己評価と反省点の改善)を行う。    1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 3.自己点検 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) これまでの学習を振り返り、自己 点検をもとに内省的復習を行う。 (*3) (*1)60 (*2) 30 (*3) 10
10回 12章「酸,塩基,pH」 1. 宿題の解説等 2.講義と質疑・演習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。小テスト2に備え総復習を行 う(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1) 120 (*2) 30
11回 小テスト2   13章「酸化還元反応」 1.小テスト2 30〜40分程 度 2. 宿題の解説等 3.講義と質疑 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)60 (*2)30
12回 14章「有機化合物」-1   1.宿題の解説等 2.講義と質疑 3.自己点検 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) これまでの学習を振り返り、自己 点検をもとに内省的復習を行う。 (*3) (*1)60 (*2) 30 (*3) 10
13回 14章「有機化合物」-2 総括的復習 物質の三態に関する知識をもとに、溶液の諸性質を考 察する「総合学習」を行う。また、「総合学習」をも とに、演習中心のアクティブラーニングを行う 1.宿題の解説等 2.講義と質疑 3.宿題等をもとに4章〜7   章を復習 4.総括的復習 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、学習内容を理 解し,授業で扱った内容を復習す る。(*1) 予習:教科書の次回の内容、及び 授業で配布された解説プリントを 読み予習し,疑問点をノートに書 いておく。(*2) (*1)60 (*2) 30
14回 反応速度式をミクロな観点から導き、これを基に化学 平衡の法則を応用して反応物の物質量求める方法を考 察する「総合学習」を行う。また、「総合学習」をも とに、演習中心のアクティブラーニングを行う 期末試験 1.総括的復習・演習 2.期末試験 50分程度    範囲:11章〜14章 復習:授業での配布プリントや、 宿題を参考にして、化学平衡,電 離平衡の基本原理を理解し、それ を元に、化学平衡の法則を説明出 来るようにしておく。(*1) 宿題,総合学習の課題等を基に復 習する(*2) (*1)90 (*2) 120
15回 包括的復習を中心とする振り返り授業 ・期末試験の解説等  授業終了時の自己点検を行い、  自分の学習について、     自己アセスメント(学習法の自己評価と反省点    の改善)を行う。  ・期末試験の答案の返却を返  却し、全範囲の包括的復習  を行う。 ・期末試験の内容に関する  解説を行い、学習内容・成  果の自己点検を行うことに  より、内省的復習を行う。 復習:期末試験の結果をもとに全 範囲の包括的復習を行う。 授業終了時の自己点検を基に、自 分の学習について自己アセスメン ト(学習法の自己評価と反省点の 改善)を行う 60