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(全課程からの提供) 
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
(全課程からの提供)
リベラルアーツ系科目
文理横断
数理特別科目(トピックケミストリー)
Special Subject - Mathematics(Topic Chemistry)
2 G519-01 2024年度
2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.元素と周期表 2.原子と分子,原子の構造 3.物質の燃焼 4.アンモニアの合成 5.有機化合物  化学は,物質の構造・性質・反応の解明や合成を対象とし,材料開発・環境保全にま で至る分野に大きく関与し,理工学や科学技術において中核的な位置を占める学問の一 つである.本科目では,そのような化学の根本的原理(真髄)の研究の進化と確立のプロセ スを,科学史という切り口で学び,行動する理工学者・技術者としての基礎を築く一助とす る.予習・復習等によって修学スタイルを確立し,自主的・継続的な自学自習の態度を身に 付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.現在の元素の周期表が成立するまでの研究史および元素の周期表から得られる情報について学ぶ. 2.デモクリトスの原子からドルトンの原子説,アボガドロの法則について学ぶ. 3.原子物理学に関連する原子の構造についての研究史を学ぶ. 4.化学の基本法則の成立と物質の燃焼理論(フロギストン説,酸化反応,ラジカル反応)について学ぶ. 5.ハーバー・ボッシュ法について学び,それを通して化学反応速度,化学平衡について学ぶ. 6.有機化学に関して,生気論やベンゼンの構造についての研究史を学び,それらを通して,官能基,異性体などの 有機化学の基礎を学ぶ. (学習上の助言) (1)授業は学習支援計画書にしたがって実施する. (2)授業の理解を高めるため,テキストの指定部分や解説プリントの予習をして授業に臨むこと. (3)復習を兼ねて簡単な宿題を課すので,テキストを参考にして解答すること. (4)わからない箇所があるときは,数理工教育研究センターを利用し担当教員に質問して理解すること. (5)欠席,遅刻をしないこと. (6)十分な準備をして試験・テストに臨むこと.  ※ 授業進度等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:化学の歴史[筑摩書房] 参考書:T.H.ルヴィア「入門化学史」[朝倉書店]、W.H.ブロック「化学の歴史Ⅱ」[朝倉書店]、W.H.ブロック「化学の     歴史Ⅰ」[朝倉書店] 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
・高等学校等で化学を履修していることが望ましいが,むしろ,履修する上で努力を厭わない態度が重要である. ・教科書をきちんと読み,課題にしっかり取り組むなど,予習・復習を十分に行う態度を大切にすること.
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・分子の理論および元素の周期表の成立についての流れを理解し,説明することができる.
D 化学の基本法則成立と物質の燃焼理論の成立についての流れを理解し,説明することができる.
D 原子の構造に係る研究の歴史を理解し,説明することができる.
D ハーバー・ボッシュ法の学習を通じて,化学反応速度と化学平衡の基礎を理解し,反応の妥当性を判断することができる.
D 有機化学の研究史を通じて,その基礎的な内容(官能基,異性体)を理解し,説明することができる.
A 毎回の授業に出席し,授業内容の理解に努め,演習や課題をやり遂げることができる.
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 30 30 10 0 0 0 30 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 30 10 0 0 0 30 100
総合力指標 知識を取り込む力 15 20 0 0 0 0 15 50
思考・推論・創造する力 15 10 5 0 0 0 0 30
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 0 0 5 0 0 0 5 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  試験は学期末に1回実施する.(総合評価割合30%)
クイズ
小テスト
 小テストを2回実施する.(総合評価割合計30%)
レポート レポート課題の成果を評価する.(総合評価割10%)  課題に対して,論理的な記述に努めること.
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他  学習に取り組む姿勢・意欲・受講態度を評価する.(総合評価割合10%)  予習・復習として取り組んだ課題の出来を評価する.(総合評価割合20%)
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
・元素の性質の周期性の発見から現在の周期表の成立までの流 れを理解し,元素の周期表が示す情報を正確に読み取れる. ・ドルトンの原子説とアボガドロの法則とのつながりを明確に 説明できる. ・原子の構造についての研究史の流れを正確に把握し,量子化 学的観点から原子の構造を説明できる. ・フロギストン説から酸化反応へという燃焼理論の変遷と化学 の基本法則との関係性を明確に説明できる. ・ハーバー・ボッシュ法の概要を理解するとともに,化学反応 速度と化学平衡の観点から反応の効果を述べることができる. ・有機化学の基礎である官能基と異性体について明確に理解し ている. ・元素の性質の周期性の発見から現在の周期表の成立までの流 れを理解し,元素の周期表が示す情報を概ね読み取れる. ・ドルトンの原子説とアボガドロの法則とのつながりを概ね説 明できる. ・原子の構造についての研究史の流れを概ね把握し,原子の構 造について説明できる. ・フロギストン説から酸化反応へという燃焼理論の変遷と化学 の基本法則との関係性を概ね説明できる. ・ハーバー・ボッシュ法の概要を理解しており,化学反応速度 と化学平衡の基本的内容を説明できる. ・有機化学の基礎である官能基と異性体について概ね理解して いる.
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 【科目ガイダンス】 1-1 元素(1) ○科目ガイダンス ○講義・演習 復習:元素 60
2 1-2 元素の周期表 1-3 元素(2) ○講義・演習 復習:元素の周期表・元素 予習:原子と分子 60 60
3 2-1 原子論 2-2 化学の基本法則 2-3 分子とアボガドロの法則 ○講義・演習 復習:原子と分子 予習:原子の構造 60 60
4 3-1 原子の構造(1) ○講義・演習 復習:原子の構造 予習:原子の構造・元素 60 60
5 3-2 原子の構造(2) 3-3 元素(3) ○講義・演習 復習:原子の構造・元素 予習:小テストに向けて今までの 学習内容を確認 60 60
6 第1回〜第5回のまとめ 小テスト(1) (範囲:第1回〜第5回) 4-1 錬金術 ○講義・演習 ○小テスト 復習:小テストの振り返り    錬金術 予習:フロギストン説    物質の燃焼 60 60
7 小テスト(1)振り返り 4-2 フロギストン説 4-3 物質の燃焼 〇自己点検 ○講義・演習 自己点検:小テスト結果の振り返 り 復習:物質の燃焼応 予習:アンモニアの合成 60 60
8 5-1 窒素化合物 5-2 ハーバー・ボッシュ法 ○講義・演習 復習:ハーバー・ボッシュ法 予習:反応速度    化学平衡とルシャトリエの       原理 60 60
9 5-3 反応速度 5-4 化学平衡とルシャトリエの原理 ○講義・演習 復習:反応速度    化学平衡とルシャトリエの    原理 予習:ハーバー・ボッシュ法 60 60
10 5-5 ハーバー・ボッシュ法の化学工学的考察 第6回〜第10回のまとめ ○講義・演習 復習:ハーバー・ボッシュ法 予習:小テストに向けて今までの 学習内容を確認 60 60
11 小テスト(2) (範囲:第6回〜第10回) 6-1 生気論と尿素の合成 ○小テスト ○講義・演習 復習:尿素の合成 予習:ベンゼンの構造    元素分析 60 60
12 小テスト(2)振り返り 6-2 ケクレの夢とベンゼンの構造 6-3 元素分析 〇自己点検 ○講義・演習 自己点検:小テスト結果の振り返 り 復習:ベンゼンの構造    元素分析 予習:異性体 60 60
13 6-4 異性体 ○講義・演習 復習:異性体 予習:期末試験に向けて今までの 学習内容を確認 60 60
14 総復習 期末試験 (範囲:第1回〜第13回) ○講義・演習 ○期末試験 全体的に不確実な点を復習し, 課題の振り返りなどで学習内容を 確実なものにしておく. 60 60
15 期末試験の解説 (授業アンケート) ○期末試験の解説 ○全体の自己点検 (○授業アンケート) 期末試験の結果を確認する. 全体の自己点検:必要な復習項目 を確認する. 60