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化学特別実験１

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令和元年度以前入学者 化学特別実験１
教員名 吉田純
単位数    4 学年    4 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 対面授業

Blackboard ID: 20221596
授業概要 金属錯体や多環芳香族化合物などから成る分子集合体の設計・合成を行い、生成した分子集合体の構造や性質を調べる。
授業のねらい・到達目標 分子集合体の構築と構造解析に関連する研究課題の遂行を通して、研究計画の立案、実験の遂行、実験結果の解釈と考察など、研究開発に必要な基礎的な事項を主体的に行えるようにする。
目的物を得るための総合的な技術（計画立案，文献調査，合成，単離精製，構造帰属など）を使えるようになる（A-1-4 〜 A-8-4）。
NMR等やX線構造解析装置などを用いた構造・物性解析が出来るようになる （A-1-4 〜 A-8-4）。
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。
また、新カリキュラムにおいて、この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1～8及びカリキュラムポリシーCP1～8に対応しています。
A-1-4）学修から得られた高度な知識と教養，化学的な倫理観に基づいて，自ら研究課題に取り組み，倫理的かつ安全に行動できる。
A-2-4）化学に関係する最新の研究成果や情報に積極的に触れ，国際社会における化学の発展を理解することができる。
A-3-4）高度な化学知識と化学的な根拠に基づいて，自然科学に関連する諸現象を論理的・批判的に考察し，他者に説明することができる。
A-4-4）さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的な化学知識に基づいてそれに対する解決策を考え，独自に行動して解決することができる。
A-5-4）与えられた未知の実験テーマに取り組む気持ちをもち，情報収集・整理分析して用いることができる。
A-6-4）異なる専門分野に属する人々に対して，自分の専門知識を正しくわかりやすく説明することができる。
A-7-4）様々な研究活動において，積極的にリーダーシップおよび指導力を発揮し，他者と協働して作業をすることができる。
A-8-4）自分の実験経験を振り返り，その成果を客観的にまとめ，他社の評価や批判を受け，今後に活かすことができる。
授業の方法 授業の形式：【卒業論文・研究】

研究の動機づけを行った後、研究計画について受講者全員で議論を行う。適宜計画を修正しながら研究を実施し、研究成果についての検討・討論を行う。さらに研究室内で定期的な研究報告および学期末の中間発表会を行い、卒業論文及び卒業研究発表会における研究成果発表に向けて研究成果及びプレゼンテーション能力を蓄積する。
授業計画
1 オリエンテーション：これから取り組む研究の目的や意義を理解する（A-1 〜 A-8）
【事前学習】シラバスを事前に確認したのち、これまでの授業の総復習をしておく。 （4時間）
【事後学習】化学特別実験における課題を整理しておく。 （4時間）
2 挑戦する分野の背景を理解し、研究計画立案に役立てる（A-1 〜 A-8）
【事前学習】過去の卒業論文等を精読し、課題を抽出しておく。 （4時間）
【事後学習】図書館やオンラインデータベースを利用して、必要な文献を揃えておく。 （4時間）
3 抽出した課題の解決法を探り、研究計画立案につなげる（A-1 〜 A-8）
【事前学習】そろえた資料や文献を精読しておく。 （4時間）
【事後学習】合成しようとする分子の大まかな性質を考えて整理しておく。 （4時間）
4 研究計画立案（A-1 〜 A-8）
【事前学習】自分が合成しようとする分子に求める性質を整理する。 （4時間）
【事後学習】合成スキームを描き、必要な文献や資料を手配しておく。 （4時間）
5 原料となる化合物の合成および解析（A-1 〜 A-8）
【事前学習】実験に必要な装置・反応剤を準備する。 （4時間）
【事後学習】実験結果から収率等を求め、文献情報と比較する。 （4時間）
6 前週で合成した化合物の解析（A-1 〜 A-8）
【事前学習】化合物解析手法について理解するとともに、新たな合成条件について検討する。 （4時間）
【事後学習】解析結果をまとめ、文献情報と比較する。 （4時間）
7 新規化合物の合成と解析（A-1 〜 A-8）
【事前学習】反応スケールを考え、新規化合物の合成に必要な反応剤等を準備する。 （4時間）
【事後学習】解析結果を踏まえ、次回の合成計画を立案する。 （4時間）
8 複数条件での合成実験（A-1 〜 A-8）
【事前学習】収率の向上に向けたファクターを整理し、実験に必要な装置・反応剤を準備する。 （4時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、最適化する条件を検討する。 （4時間）
9 研究発表会（１）とそのフィードバック（A-1 〜 A-8）
【事前学習】前週までに合成した化合物の解析および、これまでの結果をまとめ、発表資料を作成する。 （4時間）
【事後学習】発表に対して寄せられた指摘、注意、アイデアを整理しておく。 （4時間）
10 検討した手法に基づく複数条件における合成実験（A-1 〜 A-8）
【事前学習】前回の検討結果を基に、新たな実験条件に必要な反応剤等を用意する。 （4時間）
【事後学習】実験結果をまとめ、これまでの実験結果と比較し、最適的条件を導き出す。 （4時間）
11 偏光顕微鏡による分子集合体の評価（A-1 〜 A-8）
【事前学習】偏光顕微鏡で評価可能な事柄について調査し、整理する。 （4時間）
【事後学習】装置の操作方法を復習するとともに、観察画像を整理して記録しておく。 （4時間）
12 熱分析による分子集合体の評価（A-1 〜 A-8）
【事前学習】熱分析、特に示差走査熱量測定に関する文献を読み、情報をまとめておく。に整理した記録を見返し、測定条件を検討する。 （4時間）
【事後学習】類似化合物の測定結果と比較し、類似性や違いを抽出する。 （4時間）
13 偏光顕微鏡観察や熱分析の結果を踏まえた合成実験（A-1 〜 A-8）
【事前学習】偏光顕微鏡観察や熱分析の結果を基に、新たな分子を設計し、その合成に必要な試薬等を調べておく。 （4時間）
【事後学習】合成実験の結果をノートに整理して記録しておく。 （4時間）
14 X線構造解析の実施と、結果の評価及び議論（A-1 〜 A-8）
【事前学習】X線構造解析についての文献を読み、実験手法について理解しておく。 （4時間）
【事後学習】実験結果から、考えられる構造をノートに整理して記録しておく。 （4時間）
15 研究発表会（２）とそのフィードバック（A-1 〜 A-8）
【事前学習】第２回～第１４回の内容をまとめ、プレゼンテーションを準備する。 （4時間）
【事後学習】発表に対して寄せられた指摘、注意、アイデアを整理しておく。 （4時間）
その他
教科書 なし
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 授業参画度(50%)、中間発表(50%)
授業参画度は、研究への取り組みと結果に対する考察および議論の内容より評価する。中間発表では、プレゼンテーションの準備・内容、さらに質疑応答における受け答え等から総合的に判定する。
対面形式で参加できない遠隔受講者の場合も，成績評価には同一の基準を適用する。
オフィスアワー 授業時および終了後、研究室にて適宜ディスカッションを行う。
なお、メールあるいはZoom等を用いた対応も行う。
備考 実験操作、解析方法などについて前もって十分に調べたうえで、指導教員とディスカッションを行い、研究を進めること。また、得られた結果について、十分に考察したうえで指導教員とディスカッションを行うこと。

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