2005 年度基礎化学実験シラバス

【 2005 年度授業概要】
学習・教育目標			工学系複合プログラム	ＪＡＢＥＥ基準１（１）
科　　　目			基礎化学実験 ( Laboratory Work in Fundamental Chemistry )
担当教員			芝崎誠司，九鬼導隆，渡辺昭敬
対象学年等			応用化学科・1年・通年・必修・4単位
学習・教育目標			－	－
授業の概要と方針			本格的な化学実験を初めて行なう学生を対象としているので、化学に興味を持つことができるような内容を中心に、化学実験の基礎的な技術を修得させる。また、溶液の濃度に関しては、演習問題を中心に理解させる。
到達目標		1	溶液の濃度や規定度が計算できる。
		2	化学実験に必要な基本的な操作や器具の使用法を習得する。
		3	定性分析実験の原理を理解し、操作方法を習得する
		4	道の資料に対して定性分析実験を行って、含有物を同定する事が出来る。
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評価方法と基準	到達目標毎	1	溶解度、重量百分率、モル濃度、規定度が計算できるかどうか、毎回の小テストと定期試験で評価する。
		2	基本操作が確実に行われ、適切な実験結果を出すことができているかどうかを、主に実験のレポートで評価し、基本操作の意味や原理について的確に説明できるかどうかを、主に定期試験で評価する。
		3	定性分析実験に関するレポート及び定期試験で評価する
		4	実技試験及びレポートで評価する。
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	総合評価		実験レポート60%、筆記試験25%、演習・実技試験15%の割合で総合評価する．
テキスト			「基礎化学実験テキスト」：応用化学科編（配布冊子）「新版実験を安全に行なうために」：化学同人編集部編（化学同人）「新版続・実験を安全に行なうために」：化学同人編集部編（化学同人）
参考書			「理化学辞典第五版」：（岩波書店）「改訂化学のレポートと論文の書き方」：泉美治ら監修（化学同人）
関連科目
履修上の注意事項			実験中は安全眼鏡もしくは眼鏡を着用のこと。本校に入学して初めての化学実験となるが、同時に学習する１年生の化学をしっかりと勉強し、化学に対する十分な理解を深めていくことが望ましい。

【授業計画（基礎化学実験）】
週	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	化学実験全般に関する説明
1	初めて本格的な化学実験を行うことになるので、実験に対する準備や心構え、実験室での諸注意、薬品の扱い方、実験廃液の処理方法、緊急時の行動、レポートの書き方、等々、化学実験全般に関する説明を行う。
2	ガラス細工
2	軟質ガラスのガラス棒とガラス管、ブンゼンバーナーを用いて、かきまぜ棒、スポイト、ミクロスパチラ、毛細管を作成する。
3	濃度計算（重量百分率、溶解度）、ソックスレー抽出器による粗脂肪の抽出
3	化学実験には欠かせない、溶液の濃度計算等のうち、重量百分率と溶解度について解説する。また、ソックスレー抽出器をもちいて、胡麻や大豆といった身近な食品から粗脂肪を抽出し、各々の食材の油分の定量を行う。
4	濃度計算（モル濃度）、Bomb熱量計による炭素の発熱量の測定
4	化学実験には欠かせない、溶液の濃度計算等のうち、モルの概念と溶液のモル濃度について解説する。また、デモンストレーションの実験として、木炭粉をBomb熱量計で燃焼させ、炭素の発熱量を求める。
5	濃度計算（溶液の比重、規定度）、ペーパークロマトグラフィー
5	化学実験には欠かせない、溶液の濃度計算等のうち、溶液の密度と比重、規定度について解説する。また、固定相として濾紙、移動相としてブタノールを用いたペーパークロマトグラフィーで、水性ペンの黒インクを分離し、含まれている成分の色を明らかにする。
6	溶液の比重の測定
6	比重の浮き秤を用いて、食塩水等の比重を測定し、濃度と比重の間に比例（直線）関係があることを調べる。また、濃度が未知の食塩水、塩酸、水酸化ナトリウム溶液の比重を測定し、比例関係を用いて濃度を決定する。
7	石鹸の製造
7	簡単な有機化学実験として、石鹸の合成を行う。ヤシ油に水酸化ナトリウム溶液とアルコールを加えて、加熱しながら攪拌し、鹸化反応を起こし、食塩による塩析で合成できた石鹸を分離する。
8	ミョウバンの再結晶
8	次回の融点測定の準備もかねて、粗製ミョウバンの再結晶（再結晶による固体物質の精製）を行う。
9	ミョウバンの融点測定
9	固体物質の純度を知るのに、融点を測定する方法がある。前回の実験で用意した、粗製ミョウバンと再結晶ミョウバンを使い、双方の融点を測定し、物質の純度と融点の関係を調べる。
10	蒸留法による純水の製造
10	液体を精製する方法として蒸留法がある。食塩とメチルオレンジを加えた水から、蒸留することによって純粋を作り出す。
11	陽イオン交換樹脂の再生
11	イオン交換樹脂を用いた純粋の製造に向けて、陽イオン交換樹脂の再生を行う。陽イオン樹脂を塩酸と水酸化ナトリウムで処理し、純粋で洗浄することで、再生を行う。デカンテーションや吸引濾過による洗浄等を行う。
12	陰イオン交換樹脂の再生
12	イオン交換樹脂を用いた純粋の製造に向けて、陰イオン交換樹脂の再生を行う。陰イオン樹脂を水酸化ナトリウムと塩酸で処理し、純粋で洗浄することで、再生を行う。デカンテーションや吸引濾過による洗浄等を行う。
13	イオン交換樹脂による純水の製造
13	前回、前々回の実験で再生した陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂をガラスカラムに詰めて、食塩水を通し、純粋を生成する。
14	工場見学
14	化学系の工場や研究所、施設等を見学し、化学が活用されている現場の状況を知る。
15	定性分析の試薬の調製・準備
15	陽イオンの半微量定性分析で必要となる試薬の準備を行う。
16	説明 II （セミミクロ陽イオン、定性分析法の説明）
16	定性分析（半微量分析法）の原理及び操作方法について説明する。
17	第1属陽イオンの反応：各個反応
17	第1属陽イオンの特徴を理解し、各イオンの特徴的な反応を確かめる。
18	第1属陽イオンの反応：系統分析
18	第1属陽イオンが全て含まれる試料溶液から、各イオンを個別に分析する方法を習得する。
19	第2属A陽イオンの反応：各個反応
19	第2属A陽イオンの特徴を理解し、各イオンの特徴的な反応を確かめる。
20	第2属A陽イオンの反応：系統分析
20	第2属A陽イオンが全て含まれる試料溶液から、各イオンを個別に分析する方法を習得する。
21	第2属B陽イオンの反応：各個反応
21	第2属B陽イオンの特徴を理解し、各イオンの特徴的な反応を確かめる。
22	第2属B陽イオンの反応：系統分析
22	第2属B陽イオンが全て含まれる試料溶液から、各イオンを個別に分析する方法を習得する。
23	第3属陽イオンの反応：各個反応
23	第3属陽イオンの特徴を理解し、各イオンの特徴的な反応を確かめる。
24	第3属陽イオンの反応：系統分析
24	第3属陽イオンが全て含まれる試料溶液から、各イオンを個別に分析する方法を習得する。
25	第4属陽イオンの反応：各個反応
25	第4属陽イオンの特徴を理解し、各イオンの特徴的な反応を確かめる。
26	第4属陽イオンの反応：系統分析
26	第4属陽イオンが全て含まれる試料溶液から、各イオンを個別に分析する方法を習得する。
27	未知資料の同定
27	各個人に渡された、未知資料について系統分析を行い、未知資料中に含まれる陽イオンを同定する。４週に渡って行う。
28	未知資料の同定
28	各個人に渡された、未知資料について系統分析を行い、未知資料中に含まれる陽イオンを同定する。４週に渡って行う。
29	未知資料の同定
29	各個人に渡された、未知資料について系統分析を行い、未知資料中に含まれる陽イオンを同定する。４週に渡って行う。
30	未知資料の同定および確認
30	各個人に渡された、未知資料について系統分析を行い、未知資料中に含まれる陽イオンを同定する。４週に渡って行う。
備考	中間試験は実施しない。定期試験は実施する。