化学２‐Ａ及び演習

Chemistry 2‐A with Exercises

9972318

72CHBAC103

坂井　教郎、有光　晃二、酒井　健一、山本　一樹、青木　大亮、石田　健人、郡司　天博

2023年度前期

水曜2限、木曜1限

創域理工学部　先端化学科

Department of Pure and Applied Chemistry, Faculty of Science and Technology

3.0単位

講義/演習

Lecture/Seminar

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対面授業

分子がどのような構造をもち，どのような結合で形成されているか，また，その結果どのような化学的性質を示すかを，経験の浅い学生でも自分で合理的に考えられるような基礎学力が養成される。

本学科で定めるポリシー「化学分野の基礎学力と、その上に専門知識」を習得し、それをもとに「自ら課題を発見し、解決する能力」、「論理的・批判的に思考し、積極的に取り組むことのできる判断力・行動力」、「他者とコミュニケーションをとり、国際的な視野を持って活躍できる能力」ならびに「専門分野に応じたキャリアを形成し、自己を管理する能力」を養うための授業である。

分子の構造や化学結合の性質を基にして化学反応の機構や特徴が理解できるようになる。

１　原子の電子配置や原子軌道が理解できる
２　分子軌道や混成軌道が理解できる。
３　結合エネルギーと反応熱が理解できる。
４　共鳴理論を理解し，代表的な化合物の共鳴構造が理解できる。

基礎学力（基礎科学）/基礎学力（専門）

この科目は講義と演習が対になっており，３単位である。２年への進級に必要な科目のひとつである。演習は講義内容に即して隔週に行い，小テスト（40分）とその解説を行う。

小テストの実施　Quiz type test

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講義内容を十分復習するとともに（２時間）、教科書をよく読んで次の講義に臨むこと（２時間）。また、演習で出される演習問題で自分の理解度を確認するとともに、不十分な点を補いつつ、さらに理解を深め、応用力を養い、次の講義に備えること。具体的な事項については、授業の中で指示する。

・進度の確認(40%), 到達度評価(40%)および演習で毎回行う小テストの成績の平均値(20%)と, 講義内で指示されたレポートなどの成果物の提出状況により総合的に評価する。

・なお、やむを得ない事情を除き、「遅刻や無断欠席（特に、演習の無断欠席については厳しく評価する）が著しい場合」あるいは「演習での小テストや指示した課題レポートなどの成果物が未提出の場合」は、評価不能とし単位は取得できないので注意すること。また、遅刻や欠席（コロナウィルス罹患を含め）を証明する書類が後日提出できない場合は、無断欠席として処理するので注意すること。


［フィードバックの方法］
進度の確認については、次回以降の授業で講評する。また、演習で行う小テストは採点し、次回以降の授業で講評し返却する。

・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

理工系の基礎　基礎化学, 井手本康, 橋詰峰雄, 湯浅真, 竹内謙, 郡司天博, 酒井秀樹, 近藤行成, 板垣昌幸, 田中優美, 杉本裕, 坂井教郎, 本田宏隆, 丸善出版, 2019, ISBN: 978-4-6213-0012-1.

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/​​​

[参考書]
1. ボルハルト・ショアー現代有機化学（第８版）上, Ｋ. P.  C. Vollhardt, N. E. Schore【著】, 古賀憲司,　野依良治, 村橋俊一 【監訳】, 化学同人, 2019, ISBN: 978-4-7598-2029-4.
2. マクマリー有機化学（上）第９版, J. McMurry 【著】, 伊東椒, 児玉三明, 荻野敏夫, 深澤義正, 通元夫 【訳】, 東京化学同人, 2017, ISBN: 978-4-8079-0912-4.
3. 有機反応機構 （基礎化学選書 (5)）, 右田俊彦, 永井洋一郎, 裳華房, 1987, ISBN: ‎ 978-4-7853-3118-4.

[その他資料]
講義資料をLETUSのコースにアップロードする。

１回　【対面授業】
　　　1. はじめに
　　　「化学2および演習」の教育目標と講義および演習の進め方が理解できる。
2.　化学結合と分子
2.1　原子の構造
　　　原子（原子核，電子，陽子，中性子），ボーアモデル，軌道，殻，電子雲モデル，波動関数，量子数，ｓ軌道，p軌道，d軌道とは何かが理解できる。

２回　【対面授業】
2.2　原子の電子配置
　　　Pauliの排他律，Hundの規則，電子配置，希ガス型電子配置，最外殻電子配置と元素の性質，価電子とは何かが理解できる。

３回 　【対面授業】
2.3　原子軌道と化学結合
　 化学結合生成のメカニズム，共有結合，軌道の重なりによる結合の生成，イオン結合が理解できる。

４回 　【対面授業】
2.4　結合エネルギー
　 結合生成エネルギー，結合解離エネルギー，結合エネルギーについて学び，これを用いた生成熱の求め方が理解できる。

５回　【対面授業】
3.　多原子分子の分子構造と化学結合
3.1　結合の電子点式表記法;　Lewis構造式
　　 Lewis構造式の書き方，価標による表記法が理解できる。

６回 　【対面授業】
3.2　原子価殻電子対反発理論
　　 原子価殻電子対反発理論（VSEPR理論）による分子の形の推定法が理解できる。
3.3　原子軌道モデルを用いる分子構造の表記
　　　原子軌道モデルを用いて分子構造（分子の形）を表し，実際の分子の形とのずれについて自ら考察できる。

７回　【対面授業】
3.4　炭素の結合；軌道の混成
　　 混成軌道の必要性，sp3混成軌道，sp2混成軌道，sp混成軌道，混成軌道とｓ性，混成軌道と分子の形，結合の方向性，結合角が理解できる。

８回 　【対面授業】
3.5　結合における電子雲の偏り
　　 共有結合の分極，原子の電気陰性度，結合の極性（分極），分子の双極子モーメント， 結合のイオン性，双極子モーメントと分子の形の関係が理解できる。

９回　【対面授業】
進度の確認
　　 第２章〜第3章の講義内容に即した問題を解答することにより，理解度が把握できる。

１０回 　【対面授業】
4.　分子構造と共鳴
4.1　分子軌道法と原子価結合法
　　　分子軌道法の考え方，非局在化分子軌道，原子価結合法の考え方が理解できる。

１１回　【対面授業】
4.2　ベンゼンの化学構造と共鳴エネルギー
　　 ベンゼンの分子構造から共鳴の概念を学び，水素化熱を用いて共鳴エネルギーを計算する 方法を理解する。そして，共鳴構造式の書き方（共鳴構造式の条件）が理解できる。

１２回 　【対面授業】
4.3　共鳴法の基礎的応用
　　 1,3-ブタジエン，アセトアルデヒド，アクロレイン，炭酸，硝酸，アリルラジカル，アリル陽イオン，アリル陰イオンなどの共鳴構造式の書き方を練習問題に基づいて理解できる。

１３回 　【対面授業】
4.4　分子の共鳴構造式とその化学的性質（１）
　　 原子軌道を用いた分子構造式と共鳴構造式の関係を理解し，CO, CS, CO2, CS2, COS, N2, NO, N2O, NO2, NO2+, O2, O3, NO2-, NO3-, HNCO, HN3, BCl3などの共鳴構造式が理解できる。
4.5　σ結合の関与する共鳴
　　 σ結合が関与する共鳴構造式の代表例として超共役について学び，超共役を用いた共鳴構造式の書き方が理解できる。

１４回　【対面授業】
4.6　分子の共鳴構造式とその化学的性質（２）　【ハイフレックス型授業】
共鳴構造式を適用することにより，各種有機化合物の化学的性質（反応性）を，共鳴効果（R効果）で説明することができる。

１５回　【対面授業】
　　到達度評価
　　 前期の講義内容に即した問題を解答することにより，理解度が把握できる。

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