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機器・物理化学実験（含演習）
| 令和２年度以降入学者 | 機器・物理化学実験（含演習） | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 令和元年度以前入学者 | 機器・物理化学実験（含演習） | ||||
| 教員名 | 周彪，小林貴之，岩堀史靖，吉田純，野口真理子，山形武靖 | ||||
| 単位数 | 4 | 学年 | 3･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 | ||
| 授業形態 | 対面授業 |
|---|---|
| 授業の形態 | 対面形式の実験・演習（15回）。 この科目は，A班（火・水曜日），B班（木・金曜日）の二班に分かれて履修する。年度始めに配布される３年ガイダンス資料で自分の班がどちらかを確認し，あてはまる班のコースでBlackBoard 登録をしておくこと。初回ガイダンスの詳細など必要な情報はBlackBoard に掲載するのでこまめに確認すること。 |
| Blackboard ID | 20231527 |
| 授業概要 | 電磁波で見るミクロの世界・測定の原理と測定値の誤差。 |
| 授業のねらい・到達目標 | 機器を用いる分析実験を通して化学の基礎技術を学び、理解を深め応用できる （A-1-3, A-3-3 〜 A-8-3）。 測定の原理と得られた結果の物理的意味を考えながら実験する態度を養い、工夫できる（A-1-3, A-3-3 〜 A-8-3）｡ この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1, DP2〜8 及びカリキュラムポリシーCP1, CP2〜8 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DP1, DP3〜8 及びカリキュラムポリシーCP1, CP3〜8 に対応しています。 ・学修から得られた豊かな知識と教養，化学的な倫理観に基づいて，与えられた課題に対して倫理的かつ安全に取り組むことができる。(A-1-3) ・高度な化学知識に基づいて，自然科学に関係する諸現象を論理的・批判的に考察することができる。(A-3-3) ・さまざまな事象に潜む化学的問題を発見し，専門的化学知識に基づいてそれに対する解決策を考えることができる。(A-4-3) ・与えられた問題・課題・実験テーマに取り組むために収集した情報・知識を整理・分析して用いることができる(A-5-3) ・周りの人々と高度な専門知識を共有し，互いに理解を深めながら議論することができる。(A-6-3) ・学修活動において，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-7-3) ・自分の実験経験を振り返り，その成果を他人に分かる形で客観的にまとめることができる。(A-8-3) |
| 授業の形式 | 演習、実験 |
| 授業の方法 | グループ実験でローテーションして行う。機器実験パートでは5つ，物理化学実験パートでは７つのうちから５つのテーマについて実験を行う。 予め良く予習してくることが必要である。データの解析が完了してはじめて実験が終了する。授業時間中にテーマに関連した演習も実施する。各実験テーマについてレポートを提出しなければならない。実験の予習・レポート作成のための教室外学習が要求される。 |
| 履修条件 | 学科で定める単位を修得していること。ガイダンスに従って履修すること。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 2 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 3 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 4 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 5 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 6 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 7 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 8 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 原子吸光分析法‐水試料中のナトリウム及びカルシウムの原子吸光分析法による定量 ２ ＩＣＰ発光分析法‐水試料中のカルシウム・マグネシウム・ナトリウムのＩＣＰ発光分析法による多元素同時定量 ３ カラムクロマトグラフィーによる銅のイオン交換分離 ４ カラムクロマトグラフィーによる亜鉛のイオン交換分離 ５ ＧＭ管によるβ線の測定 ６ 短い寿命の放射性核種の分離と放射能の壊変・成長の測定 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 9 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 10 |
・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
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・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
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・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
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・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
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・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
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・テーマごとに分かれて実験と演習を行う（A-1, A-3〜8）。 １ 分光光度法による酸解離定数の測定（ブロモクレゾールグリーン） ２ 反応速度式と反応速度定数の温度変化 ３ Jobの連続変化法による錯体の組成の決定 ４ 簡易分光器の製作と水素原子スペクトルの観察 ５ エレクトロニクス工作実習 ６ 電気抵抗の温度変化 ７ 磁化率の測定（パスカルの加成則と常磁性金属錯体の電子状態） 【事前学習】実験内容を良く理解し，あらかじめ調べておくべきことがらを実験ノートにまとめる。 （4時間） 【事後学習】実際に行った作業の詳細な内容，得られたデータの解析結果をまとめる。 （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | 日本大学文理学部化学科 編 『大学基礎・専門課程の化学実験マニュアル』 共立出版 2019年 第3版 |
| 参考書 | なし |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート(50%)、授業参画度:授業参画度（評価基準：1.事前準備の充実度 2.実験グループ内における積極性や活動度 3.授業時間中の口頭試問に対する応対）(50%) |
| オフィスアワー | 対面実験の実施中，随時。 |