Web Syllabus(講義概要)
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基礎化学実験
英文名Experiments in Basic Chemistry
科目概要生物科学科 1年 2群科目 必修 1単位 後期 30 コマ 実習
科目責任者末吉 健志
担当者末吉 健志水瀬 賢太犬井 洋梶山 和政南 英之神谷 昌宏未定瀧本 和誉星野 翔麻小塚 友太
備考科目ナンバリング:SB203-Ch13

教員免許取得のための必修科目

科目教科に関する専門的事項(中・高 理科)
施行規則に定める科目区分
  • 化学実験(「コンピュータ活用を含む。」)

授業の目的

化学実験を通して、化学反応と分子の概念を体験し、物質の性質を考える基本を身につける。全員が化学実験に関する基本操作を実際に行いながら、安全に配慮しつつ実験に集中する感覚や心構えを身につける。

DPとの関連

SG1SG2SB1

教育内容

比較的簡単な化学現象を例に、我々の世界が分子科学の土壌に立脚していることを理解する。
将来の生物学研究の基礎として、実験試料調整や生物分析に必要な化学操作の感覚を身につける。
各操作は必ず全員が体験する事に留意する。
安全な実験を行う心構えに立脚した実験への取り組みを身につける。

教育方法

最初の講義で、実験器具の取扱、安全についての考え方、危険物、毒劇物、放射線、高圧ガス、廃棄物処理などの重要概念について講義をおこなう。2 週以降は、その都度実験に必要な知識を講義しながら、全ての参加者が自ら操作を行い、実験後にあらかじめ示された課題に取り組む。2 日間の実習で 1 テーマの実験に取り組み、実験の原理、基本操作、実験データの解析、演習など、化学に対する総合的な理解が深められるよう指導する。
1日めの実験終了時にグループ別の反省会を行い、その日に起こった実験操作上の問題や安全に配慮すべき事項を確認する。この反省会では司会者を毎回変更し全員が発言する機会を設ける。

授業内容

項目内容担当者
1 回~ 2 回化学実験の基礎器具の取り扱い方法・危険物の取り扱い方法・安全教育・廃棄物処理のルール末吉 健志
3 回~ 4 回金属錯体の合成と光の作用トリスオキサラト鉄(Ⅲ)錯体の合成と光によるFe(Ⅲ)からFe(Ⅱ)への変化末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
5 回~ 6 回アボガドロ定数の測定/有機分子の反応とその性質(Ⅰ)単分子膜によるアボガドロ定数の概算/フェノールのニトロ化、生成物の抽出とTLC による分離、酸性・アルカリ性でのスペクトル変化末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
7 回~ 8 回水素イオン濃度とその測定pH メーターの原理、指示薬の変色域、中和滴定、pKa、最小二乗法によるデータの解析末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
9 回~ 10 回有機分子の反応とその性質(Ⅱ)エステル化と加水分解。生成物の単離と精製、蒸留方法、ガスクロマトグラフによる分析末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
1 回~ 2 回
項目
化学実験の基礎
内容
器具の取り扱い方法・危険物の取り扱い方法・安全教育・廃棄物処理のルール
担当者
末吉 健志
3 回~ 4 回
項目
金属錯体の合成と光の作用
内容
トリスオキサラト鉄(Ⅲ)錯体の合成と光によるFe(Ⅲ)からFe(Ⅱ)への変化
担当者
末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
5 回~ 6 回
項目
アボガドロ定数の測定/有機分子の反応とその性質(Ⅰ)
内容
単分子膜によるアボガドロ定数の概算/フェノールのニトロ化、生成物の抽出とTLC による分離、酸性・アルカリ性でのスペクトル変化
担当者
末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
7 回~ 8 回
項目
水素イオン濃度とその測定
内容
pH メーターの原理、指示薬の変色域、中和滴定、pKa、最小二乗法によるデータの解析
担当者
末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉
9 回~ 10 回
項目
有機分子の反応とその性質(Ⅱ)
内容
エステル化と加水分解。生成物の単離と精製、蒸留方法、ガスクロマトグラフによる分析
担当者
末吉 健志
梶山 和政
犬井 洋
南 英之
水瀬 賢太
神谷 昌宏
瀧本 和誉

到達目標

実験における器具の特性および、個々の操作や測定の化学的意味を考えられること。化学実験以外を含めて、安全に配慮しながら実験に集中して取り組むことができる習慣が身につくようにする。

評価基準

実験への参加状況、レポート(実験ノートに記入)の完成状況により評価する。レポートに個人の発展学習の結果が記載してあればそれも評価する。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:1 時間(実験前の予習)+ 1 時間(実験後のノート整理、調べたことの追加)】
実験をスムーズに進めるために、実験書には事前に目を通し、手順や要点を箇条書きやフローシートにまとめておくこと。
取り扱う化合物の性質(分子量、式量、融点、沸点など)を化学辞典などで調べておくこと。合わせて、実験後にはノートを整備し、追加で調べたことなどを書き込むこと。

実務経験のある教員情報

該当教員なし

関連科目

基礎化学Ⅰ、基礎化学Ⅱ

その他

生物学における実験操作は化学実験と重なる部分が大きいので、その基礎的トレーニングとして重要である。高校までに化学実験操作の経験がない人はこの実習で身につけるのが望ましい。毎回の実験後特に安全操作や失敗した点や疑問点についての反省会をグループごとに行うが、その結果を所定用紙で提出する。教員またはTA が内容を確認してコメントする。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書実験ノート(Experiments in Basic Chemistry)
教科書実験器具の概要と安全の手引き
参考書失敗から安全を学ぶ化学実験の心得西脇 永敏化学同人
参考書これだけは知っておきたい化学実験セーフティガイド日本化学会化学同人
参考書実験室の笑える?笑えない!事故実例集 (KS化学専門書)田中稜二 松本英之講談社
参考書ビーカーくんとそのなかまたちうえたに夫婦誠文堂新光社
参考書ビーカーくんのゆかいな化学実験: その手順にはワケがある!うえたに夫婦誠文堂新光社
教科書
署名
実験ノート(Experiments in Basic Chemistry)
著者・編者
発行所
教科書
署名
実験器具の概要と安全の手引き
著者・編者
発行所
参考書
署名
失敗から安全を学ぶ化学実験の心得
著者・編者
西脇 永敏
発行所
化学同人
参考書
署名
これだけは知っておきたい化学実験セーフティガイド
著者・編者
日本化学会
発行所
化学同人
参考書
署名
実験室の笑える?笑えない!事故実例集 (KS化学専門書)
著者・編者
田中稜二 松本英之
発行所
講談社
参考書
署名
ビーカーくんとそのなかまたち
著者・編者
うえたに夫婦
発行所
誠文堂新光社
参考書
署名
ビーカーくんのゆかいな化学実験: その手順にはワケがある!
著者・編者
うえたに夫婦
発行所
誠文堂新光社