科学基礎実験

科目名[英文名]
科学基礎実験 [Experiments in Fundamental Science]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	1
対象学科等		対象年次	1～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	021315
責任教員 [ローマ字表記]
坪内彰, 兼橋真二 [TSUBOUCHI Akira, KANEHASHI Shinji]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

科学基礎実験は大学入学後の初めての実験授業である。これから必要となる様々な実験手法の基礎と心構え（安全管理、レポート作成法など）を学び、続く工学基礎実験や応用化学実験IーIVなどのより専門性の高い実験科目への導入を図る。

本実験は、基礎的な「化学実験」および「物理学実験」の2つのパートからなる。
「化学実験」は新１号館３階学生実験室で、「物理学実験」は４号館学生実験室でそれぞれ行う。
化学実験では、実験を通して基本的な実験器具や装置の使用法を身につけると共に、実験操作に対する理解を深める。
物理学実験では、物理学および物理化学の基礎事項について理論を学び、物質科学に関する実験方法を習得する。
これらを通して、将来の卒業研究にそなえる。

到達基準

実験を行う際の心構えや準備について学習し、実験ノートの書き方・データの取得・結果の整理・レポートの正確な記述法など、科学者として必須の事項を習得できる。

（化学実験）器具類の取扱法、器具の検定の仕方、有効数字や誤差の概念を理解し活用できるようになる。

(物理学実験) 特に実験結果の解析・考察に重きをおいたレポートの作成法を習得できる。誤差計算の方法およびレポート中での参考文献の適切な引用法を身につけられる。

本科目のディプロマ・ポリシーの観点：
履修案内のカリキュラムマップを参照してください。

授業内容

全体ガイダンス

化学実験・物理実験ガイダンス

（化学実験）
1) 実験器具の取扱い
　（メスフラスコ、ホールピペット、ビュレット、およひ？電子天秤などの基本的な実験器具の使用法を学ぶ。）
2) 溶液濃度の測定
(メスフラスコ(Volumetric Flask)を使用して、既知濃度の溶液を調製し、それらの実験器具の使用法を習得する。)
3) ホールピペットの検定
(ホールピペットの検定を通して容量分析に使用するガラス器具の検定の必要性および実験誤差について理解する。また、それら実験器具の正しい取扱いを習得する。）
4) 溶液密度の測定
(メスフラスコを用いて、さまざまな濃度の塩化ナトリウム水溶液を調製し、体積と重量から密度を算出する。また、濃度と密度から作成した検量線を用いて、濃度未知の塩化ナトリウム水溶液の密度から濃度を決定する。)
5) ガラス細工
(ガラス細工の実習を通して、化学実験で頻用するガラスの性質を学ぶ。基礎的なガラス細工の手法を身につける。）

（物理学実験）
1) 単振動
(バネの単振動現象を観察し、バネ定数やバネの弾性エネルギーについて調べる)
2) 連成振り子
(2つの単振り子をバネでつないだ連成振り子を用い、連成振動の理論を学ぶ)
3) 気柱の共鳴
(気柱の共鳴現象を利用して音波の周波数を測定することにより波動について考える)
4) 直流回路
(電圧、電流、抵抗などの測定に関する基礎技術を身に付ける)
5) 交流回路
(交流回路における位相や複素表示の概念について学ぶ)

履修条件・関連項目

実験実習を行うにあたっては、安全確保の観点からも予習は必須である。各人は実験テキストを精読し内容の十分な理解を図ると共に、実験手順のフローチャートを作成し、試薬の物理的・化学的性質を事前に調べ、実験ノートに記載しておくこと（３時間）。
　実験終了後には、実験レポートの作成を行う。所定の書式に従い、目的、実験操作、結果、考察、結論、参考文献を適切に記述し、決められた期日内に提出すること（１２時間）。
　授業時間３０時間と上記の授業外学習を加え、本学の標準時間数に準ずる予習・復習を行うこと。
学習内容は、本学の標準時間数に準じている。

その他
1)「学生教育研究災害傷害保険」に加入していること。
2) 安全規則(白衣、上履き用運動靴、保護メガネ、名札の着用など)を遵守する。詳細はガイダンスで説明する。

テキスト・教科書

学科で編集したテキストを用いる。

参考書

（実験全般）
「実験を安全に行うために(化学同人)」、「続実験を安全に行うために(化学同人)」、「化学系実験の基礎と心得(頼実正弘編・三共出版)」、「化学実験の安全指針(丸善)」

(物理学実験)
物理学通論(上下)原康夫，アトキンス物理化学(上)

成績評価の方法

レポート点(ガラス細工の技術点およびテスト点を含む)(50%)と授業への参加度(実験中の履修態度も含まれる)(50%)を総合的に判断する。
実験日は全日出席が原則である。遅刻、無断欠席、レポートの提出遅延や未提出、実験中の怠慢行為は、単位の取得が困難になることもある。

教員から一言

本授業を通して基本的な履修態度を再度確認すること。例えば、1) 着衣、安全メガネ、実験中の態度を含め安全への意識を高める、2) テキストを事前に熟読し、実験内容を理解する、3) 実験手順や留意点を実験ノートにまとめる、4) 化合物の化学的・物理的性質を調べる、ことを最低限実行すべきである。また、自分なりに観察した現象や得られたデータを解釈してレポートを作成する習慣を心がけること
(化学実験)実験中は保護眼鏡を着用のこと。
(物理学実験)グループで行う実験であるが、各自積極的に参加すること。

キーワード

容量分析、滴定・振動・共鳴現象、電気回路、誘電緩和、基礎実験、有機化学、物理化学、無機化学、分析化学

オフィスアワー

実験中を含め随時対応する。教員の連絡先は、カ？イタ？ンス資料を参照すること。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/03/20 19:17:16