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無機化学1(原子・分子の構造と性質)

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令和2年度以降入学者 無機化学1(原子・分子の構造と性質)
令和元年度以前入学者 無機化学1
教員名 岩堀史靖
単位数    2 学年    1 開講区分 文理学部
科目群 化学科
学期 前期 履修区分 必修
授業の形態 同時双方向型・オンデマンド型 併用講義(13回)+ 課題研究型(2回)
BlackBoard ID:20213228

初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。
受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。
授業概要 原子レベルからの化学基礎にはじまり、化学結合や分子の性質などを理解するための知識を習得する。
授業のねらい・到達目標 無機化学のみならず化学全般で必要とされる原子レベルの基礎知識に加え、化学結合と分子構造に関する知識を学習・理解し、それらについて説明できるようになる。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。

なお,新カリキュラム(令和2年度以降の入学者)では,この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP3, DP4, DP8 及びカリキュラムポリシーCP3, CP4, CP8 に対応しています。
・自然科学,とりわけ化学に関する情報を理解し,論理的に説明することができる。(A-3-1)
・さまざまな事象に潜む化学的問題を発見することができる。(A-4-1)
・自分の学修経験の振り返りを継続的に行うことができる。(A-8-1)
授業の方法 授業の形式:【講義】

【同時双方向型・オンデマンド型 講義の実施手順】
① 板書に相当する資料をBlackBoardで事前に配布するので,講義開始までに目を通しておく。
② 開講時間にzoomによる同時双方向型講義を行う。zoom接続に必要なURLなどはBlackboardに掲示する。この同時双方向型講義はzoomで録画する。
③ 講義終了後,録画した講義内容をオンデマンド形式で視聴できるように設定し,視聴方法をBlackboardに掲示する。オンデマンド型受講希望者はこれを視聴し学修する。
【課題研究授業の実施手順】
① 講義の振り返りや発展的思考のための課題をBlackBoardで配布するので各自で取り組む。課題配布の日時は講義中に伝える。
② 作成したレポートをBlackBoard経由で提出する。締め切り日時は配布時に指定する。
③ 提出したレポートに関するフィードバックは必要に応じてBlackBoardに掲出するので,随時確認して対応する。受講生からの再質問は教育用メールで受け付ける。
授業計画
1 スタートアップ:オンライン受講環境が整っていることを確認し,講義のテーマ・目的を理解できる。
基礎概念:原子(1):原子やそれを構成する微粒子について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】シラバスを良く読み,授業全体の流れを理解してくること。BlackBoardなどの環境整備をしておくこと。 (2時間)
【事後学習】第2回以降の授業に備え,化学に関連する書籍にあたる。 (2時間)
2 基礎概念:原子(2):電子の波動性と井戸型ポテンシャルについて学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.1〜p.6を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】電子の波動性、閉じ込められた電子の振る舞いについてノートに整理してまとめる。 (3時間)
3 基礎概念:原子(3):波動方程式と量子数について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.6〜p.9を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】波動方程式の扱い、意味するところについてノートに整理してまとめる。 (3時間)
4 基礎概念:原子(4):水素型原子の軌道形状について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.9〜p.13を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】原子軌道の広がりや特徴についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
5 基礎概念:原子(5):多電子原子の有効核電荷と構成原理について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.13〜p.22を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】多電子原子における電子配置の規則についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
6 基礎概念:分子(1):ルイス構造とオクテット則について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.28〜p.31を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】ルイス構造の組み立て方についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
7 基礎概念:分子(2):VSEPRと原子価結合理論について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.45〜p.50を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】分子の形の推定方法についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
8 基礎概念:分子(3):分子軌道理論の基礎について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.31〜p.37を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】分子軌道の組み立て方についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
9 基礎概念:分子(4):等核二原子分子の分子軌道理論について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.31〜p.37を再度よく読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】p軌道を含む分子軌道の組み立て方、電子の配置についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
10 基礎概念:分子(5):等核二原子分子の分子軌道理論について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】第8~9回講義のノートと事前配布資料を読み,不明瞭な点を書き出し整頓しておく。 (1時間)
【事後学習】分子軌道の組み立て方に関する知見をまとめ,ノートを整理する。 (3時間)
11 原子核の性質:原子核の性質とエネルギーについて学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.55〜p.77を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】原子核の性質やエネルギー、放射能についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
12 分子の対称性序論(1):対象操作と対象要素について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.83〜p.88を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】対象要素の表現についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
13 分子の対称性序論(2):点群と指標表について学ぶ (A-3, A-4, A-8)(同時双方向型・オンデマンド型)
【事前学習】教科書p.88〜p.93を読み、事前配布資料を読んでおくこと。 (1時間)
【事後学習】簡単な指標表のもつ意味についてノートに整理してまとめる。 (3時間)
14 これまでの講義内容を課題研究で振り返り、レポートを作成して提出する。レポートに対するフィードバックを読んで理解を深める (A-3, A-4, A-8)(課題研究型)
【事前学習】第13回までの講義内容を整理し、疑問点や理解不足と思われる点をまとめておく。 (1時間)
【事後学習】課題に取り組んでわかった問題点や疑問をまとめる。課題に対するフィードバックを読み,理解を深める。 (3時間)
15 前期の講義内容を課題研究で総合的に振り返り、レポートを作成して提出する。レポートに対するフィードバックを読んで理解を深める (A-3, A-4, A-8)(課題研究型)
【事前学習】第14回までの講義内容を理解し消化しておく。 (3時間)
【事後学習】自分のレポート内容とフィードバック内容を照らし合わせ、理解不足だった部分をノートにまとめる。 (1時間)
その他
教科書 巽和行・西原寛・穐田宗隆・酒井健 監訳 『ハウスクロフト無機化学(上)』 東京化学同人 2012年 第1版
参考書 本講義は「無機化学」と題しているが,物理化学や量子化学の要素も多分に含まれるので、
そのようなジャンルの参考書もあわせて読んでみると理解の助けになる。
どちらかというと平易な参考書を数多く読むことを勧める。
成績評価の方法及び基準 レポート:課題研究型授業(第14, 15回講義)でレポートを課す。その内容の充実度,秀逸性で評価する。(100%)
不正なレポート(丸写し,盗用,コピペ etc.)であると判断された場合は単位が出ない。
オフィスアワー BlackBoardからメールで随時。

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