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- お茶の水女子大学理学部・化学科の概要
- 2022年 90分 350字ほか＋図示 100点/650点（教）
- 2021年 90分 字数指定なし 100点60点（文、資、教）
- 2020年 90分 字数指定なし 100点/650点（文、教）
- 2019年 90分 字数指定なし 100点/650点（文、資、教）
- 2018年90分 字数指定なし 100点/60点（文、資、教）
- 【１】 フロン(塩化フッ化炭化水素)は、冷却効率が高く安全性も高いことから、過去に空調冷媒として多用された。しかし、フロンは宇宙から地上に降り注ぐ紫外線をカットする機能をもつ「オゾン層」を破壊するため、現在では、国際的にその使用は禁止される方向となっている。この背景の下、多くの化学者がオゾン層を破壊しない新たな冷媒の開発に取り組んでいる。冷媒材料を開発する上で鍵となるのは、候補となる物質がどのような条件で凝縮・蒸発するのか、つまり、沸点の制御である。オゾン層破壊の原因となる塩素を含まないいくつかの簡単な有機化合物(直鎖アルカン、直鎖末端フッ化アルカン、直鎖末端アルケン)について、それらの沸点および融点を表1〜3(省略)に示す。以下の問1〜6に答えよ。
- 【２】 Be〜Baの5つのアルカリ土類金属、Mn、Fe、Ni、Cu、Znの5つの第一選移金属、およびSn、Pb、 Hg、Ptの元素と、その2価の陽イオンについて考える。それらの(a)原子半径、(b)イオン半径、(c)昇華熱(ある元素1モルが昇華するときに吸収する熱量)、(d)イオン化エネルギー、(e)電子親和力、(f)水和熱(あるイオン1モルを水に溶かしたときに発生する熱量)について、これらの量の相関に関して以下の問1〜3に答えよ。
- お茶の水女子大学理学部・化学科への志望理由書や面接対策として理解を深めておくと良い事柄など
- まとめ
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お茶の水女子大学理学部・化学科の概要
化学科の授業は、講義、演習、実験・計算機実習、特別研究（いわゆる卒業研究）からなっています。講義としては、物理化学、無機化学、有機化学、生物化学、分析化学の専門分野ごとに6（-8）単位の必修科目があり、化学の基礎を徹底的に学ぶようになっています。また、各分野の選択科目のほかに、他大学の先生による講義も開かれています。いずれも化学の基礎をなすものであり、できるだけ多くの講義に出席することが望まれています。化学は大変に間口の広い学問であり、数学や物理学の理解、生物学や地球科学の基礎的知識が必要ですから、他学科の講義を聞くことも大いに奨励しています。
化学科では、実験を特に重視しています。入学してすぐの基本化学実験I～IVから、専門化学実験I～Vを通して、無機化学・分析化学・有機化学・物理化学・生物化学の各分野の原理を理解し、研究方法を学びます。学生が十分納得できるまで時間をかけて行うので、正規の時間を超過して夕方遅くまでかかることも時にあります。さらに計算機関連の実習が加わって、化学科の学生は、講義ばかりでなく実験・実習により生きた知識を得て、3年間充実した学生生活を送ることができます。
学部の最終学年では、各研究室に分かれて特別研究（卒業研究）を行います。指導教員から与えられた研究課題について各自で研究計画を立て、自主的に研究を進めていきます。朝から夜まで研究に取り組む毎日ですが、この間に研究の進め方について学ぶとともに、研究することの喜びを味わうことができ、大変充実した1年間を過ごすことになります。年度末には、各自1年間の研究成果をレポートにまとめ、また全教員・大学院生・学部学生の前で発表し、卒業を迎えます。
＊（参照）大学の公式HP→ お茶の水女子大学理学部・化学科
記事の監修者：五十嵐弓益（いがらし ゆみます）
【全国通信教育】最短合格オンラインのスカイ予備校 校長
■小論文指導歴25年
これまでに指導した生徒は4000人以上、独自のSKYメソッドを考案で８割取る答案の作り方を指導。
スカイ予備校を高崎市内に開校し、２０２１年４月から、完全オンラインの大学受験予備校となり１年目から、国公立大学に２７名の合格者を輩出。スカイ予備校の指導方針は、「大人になっても役に立つ勉強法の習得」です。「自分の人生は自分で切り拓く」教育をします
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後期 理学部・化学科
2022年 90分 350字ほか＋図示 100点/650点（教）
【１】 次の文を読み、問1〜4について答えよ。[水は、私たちの生活や生命維持に欠かせない重要な物質である。水の気体 一 液体 一 固体の3つの状態は、日常生活の中でも容易に観測することができる。水が液体から固体(氷)になると密度が低下し、氷は水に浮くようになる。氷の結晶中では、1つの水分子はそれを取り囲む4つの水分子と水素結合を形成して並んでいる。また、水は幅広い種類の物質を溶解する。水への溶け方は溶質の種類によってさまざまに異なり、溶解度といった性質にあらわれる。]
問１ 下線部「氷の結晶中では、・・・・水素結合を形成して」について、中心となる水分子およびそれを取り囲む水分子の位置を、互いの水素結合の方向がわかるように図示せよ。水分子の位置は、中心となる酸素原子の位置で表して良い。図の内容を補足するための短い説明文を添えてもかまわない。
問２ 水が液体から固体になると密度が低下する理由を説明せよ。
問３ 水はエタノールと任意の割合で混合する。同じ温度の水10mLを、エタノール5mLと混合すると、得られたエタノール水溶液の体積は15mLよりも小さくなる。この体積減少の理由を考えて150字程度で論述せよ。
問４ 化学実験では,純度の高い水(純水)を用いる必要がある。 a.純水の種類のひとつとして、蒸留水がある。蒸留水を得る手順を、器具の用い方を図示しながら説明せよ。図には実験に必要なものを全て示すこと。b.化学実験において水道水ではなく純水が用いられるのはなぜだと考えられるか、純水の特徴を踏まえて具体的な例を含めながら200字程度で論述せよ。
【２】 二酸化炭素が関係する問1〜6について論述せよ。
問１ 水に加圧下で二酸化炭素を吹き込むと炭酸水が生成する。このとき、溶液中ではどのようなことが起こっているか、化学反応式を示しながら説明せよ。
問２ 炭酸水の入ったコップを放置すると、時間の経過に伴いどのような変化が見られるか。問1で記した化学反応式を用いながら説明せよ。
問３ 浴槽に錠剤型の入浴剤を入れると、炭酸ガスが発生するものが知られている。この入浴剤は炭酸水素ナトリウムとフマル酸(HO,CCH=CHCO.H)を含んでいる。この入浴剤を使用した時に炭酸ガスが発生するメカニズムについて、化学反応式を用いながら説明せよ。
問４ 問3と同様な原理は食品にも利用されている。どのような利用が行われているか述べよ。
問５ 二酸化炭素に圧力をかけると固体(ドライアイス)になる。これは分子結晶であり二酸化炭素分子は規則正しく配列している。この結品中では隣り合う2つの分子はどのように並んでいると考えられるか。分子の形や分子間力に基づいて、図を示しながら述べよ。
問６ 二酸化炭素は地球温暖化の原因である温室効果ガスの一つと考えられている。二酸化炭素はどのようにして温室効果に関与しているか述べよ。
2021年 90分 字数指定なし 100点60点（文、資、教）
１[文章・資料] 上野聡著『チョコレートはなぜ美味しいのか』(集英社新書,2016年)
問１ チョコレートは油脂の分子結晶で構成される。分子結晶について、次の設問に答えよ。
(i)分子結晶の例をチョコレート(ココアバター)の他に二つ挙げなさい。
(ii)イオン結晶と比較して、分子結晶は軟らかくもろい傾向がある。この理由を両者の化学的な特徴に基づいて説明せよ。
問２ ココアバターの結晶はV型が最安定構造であるのに、市販されているチョコレートはV型が主となっている。準安定構造のV型を得るには、「テンパリング」と呼ばれる温度操作と撹拌操作を組み合わせた結晶化手法が広くとられている。このうち、チョコレートを作る際の温度操作について、次の設問に答えよ。
(i)融解したココアバターを急冷した場合と、ゆっくりと冷却(徐冷)した場合は、それぞれどのような結晶の形がどのように得られると考えられるか。理由とともに記述せよ。
(ii)急冷と徐冷それぞれの方法で得られるチョコレートは、どのような特徴を持っていると考えられるか、見た目や食感などを予想して論述せよ。
問３ ココアバターの主成分はPOP、POS、SOSであり、オレイン酸(C18H32O2)がエステル結合したグリセリンに、パルミチン酸(C16H34O2)二分子がエステル結合したものがPOP、ステアリン酸(C18H36O2)二分子だとSOS、パルミチン酸とステアリン酸だとPOSである。これら三種の油脂について答えよ。
(i) POP、POS、SOSの分子構造と融点の関係について考え、これら三種の油脂の融点の違いがもたらされる理由を論述せよ。
(ii)ココアバターの主成分のうちPOPの含有量が多くなると、チョコレートの口とけにとのような影響が出ると考えられるか、理由とともに記述せよ。
２[文章・資料] 甘味物費に関する41文字×8行の短文。および甘味物質と甘味度を示す表1点。
問１ 標準物質とするスクロースの濃度を変えて試験を行うと、試験物質の甘味度は変わるか、変わらないか。そのように考えた理由も記述せよ。
問２ D-グルコースの結晶はa型である。D-グルコースは水に溶かした直後が最も甘味度が高く、徐々に甘味度が下がり、一定になる。この理由として考えられることを記述せよ。
問３ 表1の5種類の糖の中で、スクロースが標準物質として最も適していると考えられる理由を記述せよ。
問４ D-グルコースが重合した高分子であるデンプンは、そのままでは甘味を示さないが、酵素アミラーゼを作用させると甘味を呈するようになる。アミラーゼによる反応を行うために、反応溶液のpHを5.0に保持したい。そのためにはどの試薬を用いるのが適しているか。[ ]の中の試薬群(選択肢省略)より選び(複数可)、選んだ理由を記述せよ。
問５ アミラーゼによる酵素反応を定量的に調べるにはどの試薬を用いるのが最も良いと考えるか。問4の[ ]の中の試薬群より1つを選び、選んだ理由を記述せよ。
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2020年 90分 字数指定なし 100点/650点（文、教）
１[文章]（出典）「プラスチック資源循環戦略」(環境省)
問１ あなたの知っているブラスチック材料の名称。化学構造式と主な用途を述べよ。
問２ なぜプラスチックは金属等と比較して有効に循環利用される割合が低いのか、その理由を考えて述べよ。
問３ 文中の問題に対して、化学的な観点からどのような解決策があり、どのような研究が必要と思うか、あなたの考えを述べよ。
２[文章] 文章。
問１ 実験Aの結果を水の性質を考慮して予想し、そう考えた理由とともに詳しく述べよ。
問２ 実験Bの結果を水の性質を考慮して予想し、そう考えた理由とともに詳しく述べよ。
３[文章]（出典） 稲垣栄洋著『たたかう植物一仁義なき生存戦略一』(ちくま新書)
問１ 生物に作用する化学物質は、どのような特徴(構造や性質など)をもつと考えられるか。三つあげ、理由とともに述べよ。
問２ アレロパシーという現象を利用して、人間にとって利のある物質を作るためのアイデアを述べよ。
2019年 90分 字数指定なし 100点/650点（文、資、教）
１[文章・資料] 文章。
問 化学結合に関する以下の文章を読み。問1〜6に答えよ。必要ならば、周期表を使っても良い。
問１ 下線部①「CH4,NH4+,BH4-」の分子およびイオンについて、それぞれ点電子式を書け。
問２ PF4-、IF4-の三次元構造を予測し描け。結論に至る考え方も記せ。
問３ SO4 2-と等電子・等構造な1価の陰イオンを、一つ挙げよ。その根拠も記せ。下線部②「総電子数は異なっても価電子数が同じものは等電子な関係にあると考えてよい。」で拡張された定義を用いても良い。
問４ CH4とCF4はどちらも正四面体構造をもつ。これらの分子の関係は、下線部②に示された「等電子・等構造な関係」の拡張として捉えることができる。その理由を述べよ。
問５ B6H6 2-はB原子を八面体の頂点に配置した三次元構造をもちB-H結合は、八面体の各頂点にあるB原子から放射状に伸びている(図3。省略)。BH-はCHと等電子な関係にあるため、中性分子B4C2H6の骨格であるB4C2もB6H6 2-の骨格であるB6とよく似た八面体になる。B4C2H6には八面体中の「炭素の占める位置により異性体」が存在する。全部で何種類の異性体が存在するか。その個数と全ての異性体の立体構造を、答案用紙の指示に従って答えよ。
問６ B12H12 2-はB原子を二十面体の頂点に配置した三次元構造をもちB-H結合は、二十面体の各頂点にあるB原子から放射状に伸びている(図4。省略)。BH-はCHと等電子な関係にあるため、中性分子B10C2H12の骨格であるB10C2もB12H12 2-の骨格であるB12とよく似た二十面体の構造をもつ。(ア)B10C2H12には二十面体中の「炭素の位置による異性体」が存在する。その個数と全ての異性体の立体構造を、答案用紙の指示に従って答えよ。(イ) それぞれの異性体について、極性をもつものはどれか。答案用紙の指示に従って答えよ。
２[文章] 文章。
問１ Crイオンの酸化数は、+3もしくは+6であることが知られている。錯イオンX、Y、ZにおけるCrイオンの酸化数を記せ。
問２ 下線部① 「0.1mol/Lの過塩素酸水溶液を⋯樹脂に結合したYを取り出した。」に関して、X、Yは、イオン交換樹脂の表面(陰イオン)とどのような力で結合していると考えられるかについて述べよ。
問３ 3種類の錯イオン(X、Y、Z)について、下線部①、②「まず1.0mol/Lの過塩素酸水溶液を⋯⋯樹脂に結合したZを取り出した。」を参考に、錯イオンを樹脂から取り出すことができる過塩素酸水溶液の濃度条件を記せ。
問４ 3種類の錯イオンの大きさが同じと仮定した時、イオン交換樹脂の表面とX、Y、Zの間に働く力はどのような順序になると考えられるか。理由とともに述べよ。
問５ 問3で答えた各錯イオンに対する過塩素酸水溶液の濃度条件と問4で答えた樹脂の表面と各錯イオンに働く力の順序との関係について論ぜよ。
2018年90分 字数指定なし 100点/60点（文、資、教）
【１】 フロン(塩化フッ化炭化水素)は、冷却効率が高く安全性も高いことから、過去に空調冷媒として多用された。しかし、フロンは宇宙から地上に降り注ぐ紫外線をカットする機能をもつ「オゾン層」を破壊するため、現在では、国際的にその使用は禁止される方向となっている。この背景の下、多くの化学者がオゾン層を破壊しない新たな冷媒の開発に取り組んでいる。冷媒材料を開発する上で鍵となるのは、候補となる物質がどのような条件で凝縮・蒸発するのか、つまり、沸点の制御である。オゾン層破壊の原因となる塩素を含まないいくつかの簡単な有機化合物(直鎖アルカン、直鎖末端フッ化アルカン、直鎖末端アルケン)について、それらの沸点および融点を表1〜3(省略)に示す。以下の問1〜6に答えよ。
問１ 直鎖アルカン、直鎖末端フッ化アルカン、直鎖末端アルケンの性質を比較したい。直鎖末端アルケンの融点を除く各分子群の融点・沸点を、各分子に含まれる炭素数に対してグラフ化せよ。各分子群の融点・沸点の変化が分かりやすいように、縦軸の目盛りを適切に定めた上でグラフを描け。
問２ 分子内の炭素数に対して、直鎖アルカンの沸点はどのような変化を示しているか。また、その理由を論ぜよ。
問３ 直鎖末フッ化アルカンの沸点は、直鎖アルカンおよび直鎖末端アルケンの沸点と比較し、どのような傾向にあるか。また、その理由を論ぜよ。
問４ 分子内の炭素数に対して、直鎖アルカンの融点はどのような変化を示しているか。またその理由を、固体と液体の分子配列の違いに着目し、沸点の分子内の炭素数に対する変化の仕方との違いを説明することで論ぜよ。
問５ 直鎖構造に限らなければ、炭素数が6のアルカンは構造異性体をもつ。構造異性体を全て書き、構造異性体の数を答えよ。
問６ 直鎖末端アルケンと直鎖アルカンは、それらの化学構造の違いを反映し、反応性に違いがある。直鎖末端アルケンと直鎖アルカンを、反応性の観点から比較すると、冷媒としてどちらが優れていると考えられるか。次の選択肢(①直鎖末端アルケンが優れている、②直鎖アルカンが優れている、③どちらとも言えない)から適切な答えを選びその理由を論ぜよ。
【２】 Be〜Baの5つのアルカリ土類金属、Mn、Fe、Ni、Cu、Znの5つの第一選移金属、およびSn、Pb、 Hg、Ptの元素と、その2価の陽イオンについて考える。それらの(a)原子半径、(b)イオン半径、(c)昇華熱(ある元素1モルが昇華するときに吸収する熱量)、(d)イオン化エネルギー、(e)電子親和力、(f)水和熱(あるイオン1モルを水に溶かしたときに発生する熱量)について、これらの量の相関に関して以下の問1〜3に答えよ。
問１ 図1(省略)は上記の元素の原子半径(a)に対して、対応するある量X1をプロットしたものである。X1は(b),(c),(d),(e),(f)のいずれが最もふさわしいと考えられるか。そのように考えた根拠とともに論ぜよ。
問２ 図2(省略)は上記の元素のイオン半径(b)に対して、対応するある量X2をプロットしたものである。×2は(a),(c),(d),(e),(f)のいずれが最もふさわしいと考えられるか。そのように考えた根拠とともに論ぜよ。
問３ ある金属元素Mについて、M(固体)→M2+(水溶液)+2e-の反応の反応熱Y(発熱を正とする)について考える。この値Yは、水との反応性の指標となる量である。たとえば、金属Aは冷水と、Bは冷水と反応せず熱水とCは水とは反応せず希酸と反応し水素を発生する、とした場合、そのYの値はY(A)>Y(B)>Y(C)ようになる。図3(省略)はこのようなYに対して、各金属元素に対する(a)～(f)のパラメータから3つを選び、それらの加算もしくは減算によって得られた値Zをプロットしたものである。Zは(a)～(f)のどのようなパラメータの加減算によるものか。例に従って答えよ。またそのように考えた根拠について論述せよ。[例:Zの値が、ある元素のパラメータ(ℓ)の値から(m)と(n)を減じた値に相当する場合……Z=(ℓ)-(n)一(m)]
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お茶の水女子大学理学部・化学科への志望理由書や面接対策として理解を深めておくと良い事柄など
志望理由書のポイント:
- 専攻への強い関心:
- 化学科になぜ興味を持ち、その専攻に進学したいのか、具体的な理由を明確に述べましょう。自分のなかでどのような価値があり、将来のキャリアや学問的な目標にどのように繋がるかを示します。
- 学びたい領域や研究テーマ:
- 理学部・化学科で学びたい具体的な領域や研究テーマについて言及します。過去の経験や自分の興味がなぜその領域に関連しているかを具体的に説明します。
- 学外活動や実務経験の活かし方:
- 過去の学外活動や実務経験が、化学科での学びや研究にどのように寄与するかを示します。これによって、あなたのユニークな視点や経験が大学でどのように役立つかをアピールできます。
- 大学とのマッチング:
- お茶の水女子大学の理学部・化学科が持つ特徴や教育方針と、自身の志向や価値観がどのように一致しているかを強調します。大学に入学することでどれだけ成長できるかを示すと良いでしょう。
- 将来の展望:
- 大学での学びを通じて将来どのような方向に進みたいのかを具体的に述べます。卒業後の進路やキャリアについて、できるだけ具体的に示します。
面接対策のポイント:
- 自己紹介の準備:
- 簡潔かつ分かりやすく、自分の学歴や興味を伝える自己紹介を用意します。これを基に面接が進行することがあります。
- 化学に関する基本知識:
- 志望する学科や専攻に関連する基本的な化学の知識を身につけておきます。化学の最新の研究や動向にも興味をもっておくと良いです。
- 志望動機に関する深掘り:
- 面接官が志望動機に関して深掘りする可能性があります。なぜ化学を学びたいと思ったのか、その背景や理由について考えておきます。
- 過去の実験経験やプロジェクトについて:
- 過去に行った実験経験や化学に関連するプロジェクトについて質問されるかもしれません。それらの経験から学んだことや得たスキルを示します。
- 質問への柔軟な対応:
- 予測できない質問にも柔軟に対応できるよう、自分の意見や経験を具体的に語る準備をしておきます。
志望理由書や面接では、自分の個性や熱意を伝えることが重要です。具体的な経験や将来の展望を示し、なぜお茶の水女子大学理学部・化学科に入学したいのかを明確に伝えるよう心がけてください。
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まとめ
過去問題における傾向を把握しながらも、それらの問題と関係性の深い事柄についても調べるのが良いでしょう。また、出題の題材として、一見、全く違う分野の問題だと思えるような題材が取り上げられることにも気づいたのではないでしょうか？ 他分野のことがらに関しても見聞を広げるのはもちろん意義がありますが、それよりも、共通のテーマや意味合いを見つけることに意識を注ぎましょう。「抽象度を上げて、応用する」という感覚です。志望の学部や学科が扱う分野に関わりの深いテーマはもちろん、時事情報なども関連させて考えを深めるとより良いでしょう。
