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Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(9)化学反応式とモル

医療工2010

履修者84名中,79名出席,94 %.

化学関連トピック紹介:はやぶさとイトカワ

小惑星イトカワまで往復してきた国産宇宙探査機はやぶさを紹介しました.宇宙探査は化学の面からも興味深い領域です.地球外の天体にはどのような物質があるのか,地球との違いは何なのか,太陽系や地球や生命はどのように誕生したのか,という謎に迫るためには,地球の外に出て行かなければなりません.
サンプリング操作がうまく行ったかどうかは不明という状態ですが,試料を収めたカプセルはJAXA相模原キャンパスに届けられ,今週金曜日から分析作業が始まります.はたして5年前のサンプリング作業は成功していたのか,成功していた場合,どのような分析結果が出るのか,とても楽しみです.
参考リンク

●JAXA見学行きたいです.

JAXA相模原キャンパスは年末年始と一部の時期を除いて見学できます.また,毎月一般公開の日も用意されています.

●入学したばかりの頃,大学の周辺をふらふらしてたら宇宙開発研究所を見つけました.こんな場所で何かしてんの?っておもってたけど,けっこうすごい場所だったんですね.
●「はやぶさ」が大学の近くにあると知り,都会に来たんだなぁ!と少しテンションが上がりました.小惑星の「何か」を持って帰ってきているといいなぁ! 日本の科学技術の発達はすごいんですね.
●相模原のJAXAの研究所って一般人は見学できるんですかね・・・? 行ってみたい.日本の研究をNASAも注目していると聞いて,日本の科学はすごいと思いました\(^O^)/
●はやぶさの話が面白かったです.今朝のニュースで見たときはギネスになるから嬉しいな〜って感じだったので,カプセルが地球に戻って来るまでにそんなドラマがあると知ってすごいと思いました.
●はやぶさのこと詳しく知れて良かったです!
●はやぶさはすごい感動的なlことだったんですね
●はやぶさの話はめっちゃ身近に感じました.
●はやぶさすごいですよね.宇宙はまだまだ分からないことがたくさんあっておもしろいです.
●北里のすぐ近くに宇宙研究所があり,そこで今やっているのに驚いた.
●北里の近くに宇宙があることにびっくり
●イトカワのサンプルは相模原市で解析するのは知っていたが,北里大学のあんなに近くでやるとは驚いた.
●はやぶさのカプセルの中身,非常〜に楽しみです!
●金曜日が楽しみです!
●謎の宇宙物質が入っているといいですね.
●宇宙の話,大好きです.またお願いします.
●はやぶさのエンジンはXeと太陽電池で動いているのを初めて知りました.てっきり水素を用いたエンジンで動いているものと思っていたので,びっくりしました.しかもXeのイオンってことは,かなりのエネルギーを使っているんですよね? それを可能にする技術ってすごいなと思いました.帰ってきたものがカプセルだけで,本体は消失してしまったと思うと,何だか切ないです・・・。それに分析がこの大学の近くで行われると知って,ワクワクしますし,すごいなと思いました.

●はやぶさはイオンのちいさなエネルギーで宇宙において動くということなのですが,地球上ではあまり役に立たない.つまり,地球上における小さな現象から,大きな現象まであらゆる現象を宇宙で実行したのなら,また新たな発見がうまれ,地球の起源を探れるのではと僕なりに思いました.また,地球上ではなかなか小さくて見れない現象だが,宇宙では未知の現象となる現象が地球上のあちらこちらで起こっているのではないか,と思うとぞくぞくします.

地球外の実験環境としては国際宇宙ステーションがあります.ここで自然科学のさまざまな実験が今も行われています.

前回やったこと・質問・コメント・その他紹介

くわしくは前回の講義録後半参照↓

本日の配布物

  • 第5章「化学反応式とモル」計算問題の略解と解法
  • 第6章「物質の三つの状態」予習プリント

いずれも以下のダウンロードページに置いておきます.

第5章「化学反応式とモル」(p120)

ようやくモルが出て来ました.今年度の3大重点攻略目標の一つです*1.化学反応式の意味するところ,化学反応式の立て方,特に係数の釣り合わせに関して解説しました.また,教科書に記載の例題について解法を解説しました.

●モルはちゃんと理解することができましたー(^o^)♪
●モルに対する敵対心が消えました.楽しかったです.
●モルがこんなに簡単だったなんて・・・世界がかわった.
●モルは計算の中心になっていて大事なんだと感じた.
●モルの計算のやり方がわかった.高校の時 全くできなかったのでうれしい.
●モルとは何なのかよくわかりました! 今までモルは近づきがたい感じだったのですが,先生に間に入ってもらったら仲良くなれそうな気がしてきました.プリントの問題もちゃんとやって復習するので,テストに出してください
●今回の講義でモルの大切さが実感できた.素早く正確に計算するにはさらなる理解の必要性を感じた.どんな問題がでてきてもいいようにさらなる演習を積もうと思う.
●化学式の立て方がよく分かっていなかったけど,今日の講義を受けたので化学式が立てられるようになりそうです!!
●高校のときモルの計算が何がなんだか分かってなかったけど,今日で分かるようになりました!!
●モルは化学を考えるのになくてはならない考え方だと思った.
●モル計算は大好きです
●molの意味について理解できたので,化学の楽しさを知ることができた.
●モルの説明が分かりやすくよく理解できました.復習がんばります.
●モルはモル同士で計算する,それが大事だとわかりました.
●モルから質量,体積などという,いろいろな数値を出せることにとても感動しました.家で練習しようと思ってます.
●化学反応式のしくみがよくわかった! 前回と比べて楽な気持ちで授業を終えることができました.
●授業でやった限りは,モル計算できた気がする・・・・! 一人でも出来るかどうか家でやってみます.
●なぜmolを使うのかがやっと理解できた.
●モルは何となくだけどわかった.
●なんでモルを使うかがわかった.それしか方法がないからだったとは・・・
●モルについて理解が深まった.
●モルの計算がやっと分かるようになった気がします.
●p142の問題は,文を読むと難しそうに思えるが,基本から改めてやり方やモル←→gの変換をちゃんとおさえれば意外と簡単なんだと思った.
●mol計算とかは高校のときもつまずいていたので,カンペキにしたいです.
●モルについては高校のときも重要だと言われていましたが,それ以上に大学での重要性が再確認できました.
●モル計算は高校の復習だったので理解できた.
●今日の最初のあたりがずっと簡単な高校の復習だったので,楽でした.
●モル計算はどちらかというと好きな方なので楽しかったです.
●久しぶりに物質量をやりました.
●久しぶりにモルやった気がする.
●今日の最初のあたりがずっと簡単な高校の復習だったので,楽でした.
●モル計算はどちらかというと好きな方なので楽しかったです.
●久しぶりに物質量をやりました.
●久しぶりにモルやった気がする.
●計算問題は苦手なのでしっかり復習しときます
●未定係数法は今まで教えてくれる人がいなかったのでためになった.モル計算はおもしろそうだ.
●未定係数法は今まで使ったことはなかったけど複雑な係数合わせの時は便利かも! と思いました.今度やってみます.
●未定係数法は高校で習ったので不安はありません.今日もありがとうございました.
●高校の復習がしっかりできてよかったです.計算問題も診療に関する問題だと少しは やる気がでました.
●今回の内容は高校の授業の復習だったのでわかりやすかったです.でもモル計算は苦手なのでプリントできちんと復習しておきたいと思います.
●化学反応式のつりあわせは復習になってよかった.モルも分かった気がした.プリントちゃんとやってこようと思う.
●計算もんだいは要習でも扱ったが,今回のはそれより格段に難しかったのでプリントやノートでみなおしておきたい.
●今日ははじめての問題演習だった

アボガドロ数のスケール

6.02×1023と言われてもピンと来ないものです.そこで,6.02×1023円は日本国国家予算の何年分になるのか,6.02×1023個の1円玉はどれくらいの体積になるのか,を紹介しました.

●1円玉の6.02×1023個の話をきいて,アボガドロ定数の壮大さがわかった
●6.02×1023という数がいかに大きいかがわかりました.
●アボガドロ定数やモルは日常の物で表せばどの位かとみせてくれたのがとても面白かったです.
●あまり考えたことがなかったけど,6.02×1023がいかに大きな数字であるかよくわかりました.
●モルを1円玉でたとえたとき,すごいスケールだと思いました.
●1モルの量と比べるものが具体的で分かりやすかった.
●1 molの大きさがものすごいものだということを国家予算や地球上の海の例えを通じて感じました.
●1 molってすごい小さいイメージだったんですけど,かなり大きい数なんですね.

●1 molの数や量はすごかった.身近な単位の定義がよくわかった.1 mol分の1円玉がほしい.

私もほしい.

●なんでアボガドロ数を略してNAなんですか?

Avogadro's numberの略です.6.02×1023個のことをアボガドロ数(Avogadro's number)と呼ぶのです.なお,物理定数としてはアボガドロ定数(Avogadro constant)が用いられています.こちらは6.02×1023 mol-1

質量基準再定義

国際キログラム原器を基準に定義されている「質量」を,物理定数で置き換えようとする試みが進んでいます.ひとつの候補がアボガドロ数を用いる方法です.結晶構造が精密にわかったサンプルを解析し,一定の空間内に存在する粒子数を計測し,その質量を1 kgと定義しなおすのです.そのためにアボガドロ数を精密測定する研究が進行中です.

●アボガドロ数って奥が深いですね!
●アボガドロ定数と言われると難しいイメージがあるのでうが,今日の授業を聞いて,「単位には様々な定義がある」ということを知りました.1 mや1 sが単なる単位ではないと思うと,怖くなってきました.
●普段自分たちがなにげなく使っている単位にそんな奥深いものがあったなんて・・・
●アボガドロ数が変わっていることにおどろいた
●1 kgがなくなるって何か怖いですね.
●1 kgの基準が保管されているのも興味深かったです.
●重さの基準のお話が面白かったです.
●SI単位・・・めんどくさい基準があることも知りました...
●重さの単位が年々変わっていくなんてめんどくさいことだなと思いました.
●アボガドロ数がはっきりわかっていないのはびっくりした.
●アボガドロ数が文明を創りなおせるカギときき,もっとmolを堪能に扱えなければと焦りました.
●単位の定義のしかたがすごいと思いました.
●はやく有効数字が出てほしいです
●単位を定義した人たちって,頭のつくりから違う気がします.

●プランク定数は放物でhとやったのですが,どのように決められているのですか

E=hνの関係式と光電効果.詳細省略.

全般

●今日の授業も楽しかったです
●先生は図とかかいて楽しそうに授業をやっていて良いですね.
●先週で化学が嫌いになりそうだったけど,やっぱり化学が好きです(笑)
●理解できたので楽しく授業をうけることができた.
●わかりやすかったです.
●今回はよくわかった
●おもしろかった
●今日の授業は先週までよりわかりやすくてとてもよく理解できました.
●今日は何が起こっているのか理解できて安心しました.化学はわからないと嫌になっちゃうけど,わかればすごく面白いですね!
●「この辺テストに・・・(ごにょごにょ)」という言葉,聞き逃しませんでしたよ〜♪
●前回のリアクションペーパーの解答(電子のσ結合とπ結合の図)をして下さってありがとうございます.かんちがいをしてモヤモヤしていたので,それがスッキリしました.より一層記憶に残ったと思うので,たぶん忘れないです(笑)
●内容は理解できましたが,今回は先生がいつにもましてhighに見えました.蒸し暑かったからですか?
●前回は本当わからなかったけど今回はちゃんとわかりました♪
●高校での内容と似ていて比較的わかってよかった.
●高校の時やったことの復習になってよかった.
●高校のときの復習になった.
●高校の復習みたいで楽だった
●問題は先週の結合です!結合むずかしい・・・
●梅雨なのでやる気が出ません.どうしましょう・・・。
●今日は字が大きくてとても見やすかったです.
●時々字が見にくいことがあります.

●爆発を楽しみにしていたので少し残念

はやぶさの大気圏突入動画を上映しましたよ.

●先生41歳ですか・・・若々しいです.なんか,少年の心をいつまでも忘れないってかんじですw
●先生は実年齢より若いですね-! 35くらいかと思ってました.
●先生の年齢と校舎の年齢が同じだとは知らなかった.

この職業,歳をとるヒマがない.

質問

7と1を区別するため.

いっぱつでその式を立てられればOK.

●期末が心配です.どんな風に勉強していいかわからないです。。。カコ問って配ってはくれませんか?

重要ポイントを7月に説明します.

●試験のときにMg=○やN=○のように書いておいてくれますよね?
●試験で原子量はあらかじめ提示されますか?

必要な数値は与えておきます.

●テストのときに関数電卓が必要だということですが,自力では計算できないほど複雑な問題が出るのでしょうか?

手計算だとキツいかもしれませんよ.

●私は化学で実験にわくわくしますが,先生が今 興味あることって何ですか?

森羅万象.ここ数日はこれ↓

次回予告

第6章「物質の三つの状態」(p149)に進みます.

*1:あとの二つは「濃度」と「有機」