物質の構造と状態 (F14B)

日本大学理工学部

2020年理工学部シラバス - 機械工学科

設置情報

科目名	物質の構造と状態
設置学科	機械工学科	学年	1年
担当者	平野　壮哉	履修期	前期
単位	2	曜日時限	月曜4
校舎	船橋	時間割CD	F14B
クラス	Bクラス

概要

学修到達目標	物質を対象にした学問が化学であり、急速な進歩とともに多くの新物質が創造されている。高校までで学習した内容から、さらに深い実際の原子や分子像を理解できるようになる。当科目では、この微視的な見方を通して、無機物質や有機化合物に関わるさまざま化学現象の理解も深めることができる。
授業形態及び授業方法	板書とスクリーンを併用した講義形式で行う。必要に応じて、適宜プリントを配布しながら進める。レポート課題を課す場合があり、次週の提出を基本とし、提出後の翌週に解説する。
履修条件	基礎教育科目・基礎科学分野(化学系)・選択科目

授業計画

第1回	授業の進め方、化学のなりたち、物質とは（単体、化合物、混合物、同素体）、同位体と原子量【事前学習120分】シラバスをよく確認する。高校の化学の教科書を用い、シラバス記載の関連用語に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第2回	原子の構造(1)･･･原子構造解明の過程【事前学習120分】高校「物理基礎」および「物理」教科書の電気・磁気、原子の単元等を再確認しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第3回	原子の構造(2)･･･水素原子のスペクトル（分光）量子論と電子配置(1)･･･波動の性質と粒子の性質（ミクロの世界での運動、リュードベリーの式、ボーアの水素原子モデル）【事前学習120分】高校「物理基礎」および「物理」教科書の電気・磁気、原子の単元等を再確認しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第4回	量子論と電子配置(2)･･･原子軌道、量子数、電子配置【事前学習120分】原子軌道、量子数、構成原理等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第5回	元素の種類、周期性の理解･･･周期表、族の性質、原子半径【事前学習120分】周期律、族、原子半径、イオン半径等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第6回	化学結合(1)･･･化学結合の基礎（ルイスの点電子式、オクテット則とは）、イオン結合とイオン結晶の性質、イオン化エネルギー、電子親和力【事前学習120分】高校「化学基礎」および「化学」教科書の化学結合の単元等を再確認して、イオン化エネルギー、電子親和力等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第7回	化学結合(2)･･･共有結合（点電子式による理解、電気陰性度、量子論による理解）【事前学習120分】高校「化学基礎」および「化学」教科書の化学結合の単元等、高校「物理基礎」および「物理」教科書の波動の位相と干渉を再確認して、分子軌道の形成等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第8回	化学結合(3)･･･分子の極性と形、混成軌道【事前学習120分】混成軌道の形成と原子価殻電子対反発理論、極性と双極子モーメント等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第9回	化学結合(4)･･･配位結合、分子間力（ファン・デル・ワールス力）、水素結合、金属結合【事前学習120分】分子間相互作用、水素結合、自由電子等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第10回	物質の状態変化･･･蒸気圧、沸騰、状態図（相図）の理解【事前学習120分】物質の三態（気・液・固）、状態間の変化、平衡状態、沸点、沸騰、状態図等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第11回	固体･･･結晶と非晶質（無定形）、結晶の種類と構造（基本格子、晶系）【事前学習120分】イオン結晶、共有結合結晶、金属結晶、分子結晶の違い、水および炭素（ダイヤモンド・黒鉛）の結晶構造と性質等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第12回	気体･･･ボイル・シャルルの法則、理想気体の状態方程式、ガス定数、混合気体、実在気体【事前学習120分】気体の圧力と体積、温度と圧力、温度と体積の関係、実在気体の理想気体からのズレ等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第13回	液体１･･･溶解、溶解度（固体・気体）とは、溶液の濃度表示【事前学習120分】溶解における圧力と温度の影響、濃度（質量パーセント濃度、モル濃度）等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第14回	液体２･･･束一的性質（ラウールの法則、沸点上昇と凝固点降下、浸透圧）、コロイドの性質【事前学習120分】沸点や融点への濃度の影響、コロイド等に関して予習しておくこと。【事後学習120分】教科書該当箇所、プリント及びノートの内容を各自あるいは学生間で確認して理解を深める。
第15回	理解度確認テストおよびその解説【事前学習180分】講義内で強調された項目、教科書や配布プリントの例題内容の理解度を確認しておく。【事後学習60分】試験後の解説を踏まえて、特に苦手な箇所を中心として更なる理解を深める。各自が解答した内容がどの程度合っていたか、また間違えている箇所があったとすれば、どこが問題であったのか必ず復習すること。

その他

教科書	小林　憲司　他『化学の世界への招待』三共出版 2019年第2版
参考書	大月　穣『基礎の化学』東京化学同人 2014年第1版 J.マクマリー他著、萩野博他訳『マクマリー一般化学（上）』東京化学同人 2010年第1版 J.マクマリー他著、萩野博他訳『マクマリー一般化学（下）』東京化学同人 2010年第1版
成績評価の方法及び基準	基本的には授業最終回に実施予定の理解度確認テストの成績で判断する。
質問への対応	授業終了後あるいはオフィスアワーに対応する。
研究室又は連絡先	船橋校舎8号館821室 hirano.masaya※nihon-u.ac.jp　(※には＠を入れてください．)
オフィスアワー	水曜船橋 15:00 ～ 16:00
学生へのメッセージ	できる限り平易な表現につとめ理解してもらえるように努力しますので、きちんと授業に出席し積極的に学んでいただきたいと思います。

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