生物応用化学実験1 シラバス

授業科目	担当教員	開講期
生物応用化学実験1	中山　享・兵田　俊治	通年
科目番号	対象学年	必修・選択の別	単位数
140308	3年　生物応用化学科	必修	4単位
授業概要無機化学における基礎的な実験から、実験に関する技術を習得するとともに、無機化学に関する知識を身に付けることを目標とする。また、器具および装置の取扱い方、レポートの書き方、安全などについても学び、実験に対する考え方を体得する。後期後半には、１グループ４名で取組む競技形式のグループ科学実験を行い、企画立案能力、問題解決能力を養う。　　到達目標　　　1. 実験書に従って、配位化合物を含む無機化合物の合成ができること。　　　2. 実験書に従って、無機化合物中の成分分析および海水中の成分分析ができること。　　　3. 銅電解実験を通じて、Faradayの法則を理解できること。　　　4. シリカゲル、着色ガラスおよび蛍光体の合成、光触媒による色素の脱色試験を通じて、その現象を理解できること。　　　5. 実験方法、実験結果、考察をレポートにまとめ、説明できること。　　　6. グループ科学実験では、独自のアイデアを提案し、それを限定された条件下で実現可能なシステムを構築・改良し、最も優れたものを作り上げる。
教科書生物応用化学実験1テキスト　　新居浜高専・生物応用化学科　編集グループ科学実験の手引き　　新居浜高専・生物応用化学科　編集実験を安全に行うために　　化学同人編集部　編　　（化学同人）続実験を安全に行うために　　化学同人編集部　編　　（化学同人）参考書ニューテック化学シリーズ　無機化学　　内田　希　他著　　（朝倉書店）
授業の進め方クラスを生物応用化学実験1と生物応用化学実験2に分け、前期と後期で入れ替わって受講する。10班（約2名ずつ）に分け、10テーマに各班に振り分けて実験を行う。3日で1テーマを終了させ、次のテーマに移る。レポート提出期限は、実験終了後1週間以内とする。本実験と生物応用化学実験1の所定のテーマ実施終了後、グループ科学実験を年度末の 7週間で、準備、実験、競技会を行う。グループ科学実験のレポートは年度途中で2回提出する。
授業内容第1週　ガイダンス、班分け第2週～第26週 1　光学材料、光反応／着色ガラスと蛍光体を合成し、その着色や蛍光を観察する。光触媒(酸化チタン)に　　よる色素の脱色とシュウ酸鉄(III)錯体の光による還元を観察する。　2　金属錯体の合成1(銅(II)錯体)／テトラクロロ銅(II)酸ビス(ジエチルアンモニウム)、cis型とtrans型の　　ジグリシナト銅(II)水和物の合成、銅錯体の平衡の観察を行う。 3　海水の分析、イオン交換樹脂、イオンクロマトグラフィー／海水中のCa2+、Mg2+、Cl-の定量分析、　　陽イオン交換樹脂を用いた海水からの陽イオン除去実験、イオンクロマトグラフィーを用いた海水中の　　陰イオン分析を行う。 4　複塩(ミョウバン)の合成、Faradayの法則／硫酸銅(II)アンモニウム、硫酸カリウムアルミニウム、　　硫酸カリウムクロム(III)を合成する。硫酸銅電解液の電解実験を行う。 5　硫酸マグネシウム／硫酸マグネシウム7水和物の合成、Mg、SO4、H2Oの定量分析を行う。 6　金属錯体の合成2(多核金属錯体)、シリカゲル／七モリブデン酸六ナトリウムを合成し、　　H2Oの定量分析を行う。ドデカモリブデン酸アンモニウム塩を合成し、その酸化還元挙動を観察する。　　シリカゲルを調製し、その吸湿特性を観察する。 7　金属錯体の合成3(鉄(III)錯体)、結晶の成長／トリオキザラート鉄錯体を合成、Fe、C2O4の　　定量分析を行う。さらに、4種類の無機塩の結晶成長を顕微鏡下で観察する。 8　炭酸ナトリウムの合成、化学電池／炭酸水素ナトリウムを合成、その加熱分解で炭酸ナトリウムを得る。　　ボルタ電池とダニエル電池を組み立て、その発電特性を観察する。 9　金属錯体の合成4(コバルト(III)錯体)／3種類のコバルト錯体を合成、精製、Cl-の定量分析を行う。 10　金属錯体の合成5(ジルコニウム(IV)錯体)／テトラキス(オキサラト)ジルコニウム(IV)酸カリウムを合成、　　C2O4、Zrの定量分析を行う。第27～第30週　＜グループ科学実験＞　第1回　準備（購入パーツおよび工具の配布・確認）　第2～5回　組立ておよび実験　第6回　発表準備（作動確認）　第7回　発表会（競技）
成績評価の方法第2週～第26週の実験【80%】（レポートを50%、小テストを20%、受講態度を10%とする。但し、各レポートを期日までに提出しない場合は単位を与えない。）グループ科学実験【20%】（レポートを10%、発表会を10%とする。）その他に、実験に必要である簡単な濃度計算などのテストを行い、80点未満のものには単位を与えない。
学生へのメッセージ第1、2学年の定性・定量分析実験の内容を一部含むので、よく復習をしておくこと。基本的な無機物質合成・分析テーマの他に、最近話題のテーマを取り入れている。テーマ担当者が、提出レポートの記述内容に対して口頭試問を行う。説明ができるようにレポート作成時からよく勉強し注意しておくこと。第2学年までと異なり、強酸や強アルカリなどすべての試薬・薬品の調整操作を学生自身に行ってもらうため、より一層安全に注意してもらいたい。安全メガネと白衣は実験室内では常時着用してもらい、守れない場合は実験を受講させない。グループ科学実験では与えられた課題に挑戦するために、各自のアイデアを基にグループごとに実現可能な計画を立案し、試行錯誤しながら最も優れた作品を作って下さい。