2025年度後期化学2

曜日・時限 木曜日3時限 期別 後期 週時間数 2
ナンバリング EN120206,EU120206
開講学科等 工学部-基礎理工学科
工学部-環境科学科
工学部-基礎理工学科 数理科学専攻
工学部-基礎理工学科 環境化学専攻
教員名 青沼 秀児
青沼 秀児
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e9%9d%92%e6%b2%bc%e3%80%80%e7%a7%80%e5%85%90

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目的

化学は、物質の構造、物性、反応に関する学問であり、物質がその基礎をなしている。物質は、分子より構成されており、化学では、物質にまつわる事象を分子レベルで解釈しようとする。本講義では、上述の化学の”目”を養うため、まず、化学1で学習した、物質の基本構成単位である“分子”に関する理解に基づき、分子の集合体の振る舞い(熱力学)、分子の反応(速度論)、分子の性質(酸塩基、酸化還元)などの化学の基礎について学習し、専門科目への橋渡しを行う。

環境科学科2020年度入学以降の学生に関して,本科目は,食品衛生管理者資格,および,食品衛生監視員任用資格取得のために必要な科目ですので,資格取得を目指す学生は履修してください。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A 熱力学序論
化学平衡(1):温度; 熱力学第1法則とエンタルピー、熱容量; 生成熱の計算
事前学修 教科書の第4章4.1を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
2 A 化学平衡(2):熱力学第二法則とエントロピー; 自由エネルギー 事前学修 教科書の第4章4.2,4.3を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
3 A 化学平衡(3):化学平衡と平衡定数; 化学ポテンシャル;平衡定数の温度依存性、圧力依存性 事前学修 教科書の第4章4.4を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
4 A 化学反応の速度(1):化学反応の速度; 反応速度定数; 活性化エネルギーとアレニウスの式
事前学修 教科書の第5章5.1~5.3を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の小テスト、問題を解くこと(3時間)
5 A 化学反応の速度(2):反応機構と反応速度解析; 触媒
事前学修 教科書の第5章5.4, 5.5を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
6 A 酸と塩基の反応(1):酸と塩基 事前学修 教科書の第6章6.1~6.3を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の小テスト、問題を解くこと(3時間)
7 A 酸と塩基の反応(2):酸塩基滴定曲線 (強酸と強塩基の場合, 弱酸と強塩基の場合); 酸塩基指示薬
事前学修 教科書の第6章6.4~6.5を予習すること(2時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
8 A 酸化還元反応(1):酸化と還元、酸化数 事前学修 教科書の第7章7.1~7.2を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
9 A 酸化還元反応(2):電池、電池の起電力 事前学修 教科書の第7章7.3~7.4を予習すること(2時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
10 A 酸化還元反応(3):さまざまな電池(濃淡電池; 一次電池; 二次電池) 事前学修 教科書の第7章7.5を予習すること(1時間)
事後学修 授業内容を整理して自分でノートを作成し、e-learning システム上の練習問題を解くこと(3時間)
11 A, C 演習問題解き方のヒント 事前学修 e-learning システム上の演習問題に目を通しておくこと(3時間)
事後学修 e-learning システム上の演習問題を解くこと(3時間)
12 A,C 演習問題の解答解説(1) 事前学修 e-learning システム上の演習問題を解き期限までに提出すること(5時間)
事後学修 間違った問題は解き直して、復習しておくこと(1時間)
13 A,C 演習問題の解答解説(2) 事前学修 e-learning システム上の演習問題を解き期限までに提出すること(5時間)
事後学修 間違った問題は解き直して、復習しておくこと(1時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

・熱力学、速度論について理解する。すなわち、平衡定数と速度定数の違いを理解し、化学変化をエネルギー軸で思考できるようになる。
・化学反応は、電子の授受が電子対か電子単独かによって、酸塩基反応と酸化還元反応に大別できることを理解する。
・化学反応について、自由エネルギーを用いて化学平衡論的に説明できるようになる。
・その応用として電池を取り上げ、起電力、平衡定数、自由エネルギーの関係を理解する。
本科目に関連するディプロマ・ポリシー項目
〇 2024 年度入学生
下記リンク先のカリキュラム・マップを参照.
URL:https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
〇 2023年度以前の入学生
〇 修得する資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-U-1-1】【DP-N-1-1】

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 30% 50% 50% 100%
小テスト、小論文 35% 50% 50% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 35% 30% 70% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 100% 100%
その他2(具体的に: 0%
100% 43% 57% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

教科書:「理工系の基礎化学」中村潤児、神原貴樹著,化学同人

参考書:「大学で学ぶ化学」,川瀬雅也、山川純次著,化学同人(高校で化学を学んでいない人におすすめ)
「スペンサー基礎化学(上、下、演習編)」、J.N.Spencer,G.M.Bodner,L.H.Rickard著、東京化学同人;
「マクマリー一般化学(上、下)」,J.McMurry,R.C.Fay著,東京化学同人(発展的な内容を学びたい人におすすめ)

オフィスアワー

月曜日 17:15~18:15、A号館3階教員室03
学内外の用務のため、オフィスアワーでも教員が教員室に不在の可能性があります。
LINEやe-メールでも質問を受け付けています。連絡方法は、e-learning システムを見てください。

その他

授業で用いるスライドや資料はe-learningシステム(Moodle)でも提供する。
課題はe-learningシステム上で実施し、採点結果をフィードバックする。
期末試験の答案は返却しないが,正答例をe-learningシステムで公表する。

実務経験のある教員による授業科目