１年次化学実験

Laboratory Course in Basic Chemistry

9913C5X

13CHEXP101

井上　正之、河合　英敏、北西　健一、山野本　健、由井　宏治

Hiroharu, Yui, Masayuki Inoue, Hidetoshi Kawai, Kenichi Kitanishi, Ken Yamanomoto

2023年度後期

Second Semester

火曜3限、火曜4限、火曜5限

Tuesday 3,4,5th Period

理学部第一部　化学科

Department of Chemistry, Faculty of Science Division Ⅰ

2.0単位

実験

Experiment

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対面授業/On-site class

実験は理工系専門学科の教育の根幹をなすものであり、大きな意義を有する。
本実験は化学における実験の入門として位置づけられ、２年次以降の各専門別実験（無機及び分析化学、有機化学、物理化学、特別化学実験）およびそれに続く卒業研究に至る実験コースの端緒をなすものであり、その上で必要な化学全般に対応できる実験操作や解析法を習得することができる。

化学の基礎的原理を実験的に理解するとともに、安全に実験を行うための基礎的な操作を身につける。また、正しい実験態度、実験ノートの記録、科学的なものの見方、考察、調査、およびこれらのまとめとしてのレポートの書き方など、今後重要な意味あいを持つ様々な実験上の徳目を学んでもらうのが本コースの目的である。
本学科のディプロマポリシーに定める「化学および関連する分野の基礎学力と幅広い専門知識を有し、その知識を実践する能力をもつこと」を実現するための科目である。

１．化合物の合成および分離、精製、同定に関する諸実験を通して、各種の試薬や実験器具および測定装置の取扱いに慣れ、化学実験の基本操作を行えるようになる。
２．実験ノートを記録できるようになる。
３．測定データの処理や図表の作成などを正確に行えるようになる。
４．実験の目的・背景を理解し、実験結果を的確に考察し、質の高い実験報告書を作成できるようになる。

知識実践力/現象解明力/問題解決力

入門コースは内容は容易であっても、２年次以降への影響が大きく、しっかりした心構えでのぞみ、予習をきちんと行うことが履修上の要点である。実験の基本的マナーを身につけることが望まれる。白衣着用。安全メガネを用意。レポートは期限までに必ず提出すること。

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／反転授業　Flipped classroom／実験　Experiments／実習　Practical learning

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準備学習としては、下記に指定するテキスト・参考書を１時間程度かけて通読のこと。とくに安全に関わる部分を熟読のこと。また、行う実験に必要な手順や化合物の性質などを１時間程度かけて実験ノートに書いておくこと。
復習としては、関連する基礎知識、またなぜ結果がそうなるのかその原理を、また予想された結果と異なった理由・原因をしっかり考察し、２時間以上かけてレポート作成を行うこと。

各実験テーマごとに提出する実験結果報告書およびレポート(50%)に加え、実験ノート（予習状況含む）(30%)、実験態度(20%)により総合的に評価する。単位を取得するためには全ての実験を行い、全てのレポートを提出しなければならない。正当な理由無くして欠席した場合には単位は与えない。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

教科書：東京理科大学化学教室編「１年次化学実験テキスト」（後期に配布予定）
参考書：「実験を安全に行うために」「続・実験を安全に行うために」化学同人
　　　　「大学1年生のための伝わるレポートの書き方」有斐閣 （Maruzen eBook Libraryより閲覧可能）
https://elib.maruzen.co.jp/elib/html/BookDetail/Id/3000034365?2

対面と非同期遠隔（半分ずつ）を組み合わせたブレンド型で実施を予定していますが、その配分については状況を見ながら決定します。

1 　　実験ガイダンス
　　テキスト配布・一般的注意事項・廃液処理・化学実験を行うにあたっての説明を行う。

2 　　実験講義(1)
　　第3〜7回の実験に対する講義を行い、実験の概要を把握する。

3 　　ガラス細工実習
　　バーナーの使い方を学び、ガラス管の切断・延伸・曲げ・接合ができるようになる。

4 　　測容器の正確さ
　　天秤・ピペッターの使い方を習得し、有効数字・誤差・最小二乗法の扱いができるようになる。

5 　　有機化合物の分離と精製(1)
　　　分液ろうとの使い方を学び、酸性度・塩基性度の異なる有機化合物を分離し、薄層クロマトグラフィーで純度を検定できるようになる。

6 　　有機化合物の分離と精製(2)
　　吸引ろ過・再結晶の方法を学び、融点および薄層クロマトグラフィーで純度を検定できるようになる。

7 　　高吸水性ポリマーの合成
　 　　アクリルアミド系ゲルの合成を行い、ポリマー合成法や吸水のしくみを理解できるようになる。

8 　　実験講義(2) 　　
　　　第9〜13回の実験に対する講義を行い、実験の概要を把握する。

9 　　過酸化水素の分解速度
　　一次反応の反応速度の測定法を学び、速度定数の導出ができるようになる。

10　　回析格子分光器によるスペクトルの観察 　　
　　　　回析格子を用いた簡易的な回析格子を作成し、格子定数やスペクトル・連続光・輝線スペクトルについて理解できるようになる。

11　　銅電量計
　　硫酸銅水溶液の定電流電気分解を行い、電気化学の基本的な操作ができるようになる。

12　　緩衝溶液とpH滴定 　　
　　　　指示薬とpHメーターを使った酸塩基中和滴定ができるようになり、緩衝作用を理解できるようになる。

13　　無機陽イオンの系統的定性　　
　　　　沈殿反応をもとに金属イオンの分離を行い・溶解度・呈色反応から金属イオンの同定ができるようになる。 　　

14　　報告書と討論
　　報告書や実験ノートのチェックを通して分析検討し、それらについて考察・討論を行い、理解を深める

15　　まとめ
実験についての総括を行う。

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