医療検査学科の化学講義(7)モルと化学反応式

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キーワード

アボガドロ数，アボガドロ定数，化学反応式，原子量，式量，生成物，反応物，物質量，mol，モル質量，モル体積，分子量

講義内容の要約

自宅学習の確認+補足

• 「物質量」という次元，「mol」というSI単位
• 2018年5月現在の1 molの定義
• molを経由することによって求められる化学反応前後の粒子数，質量，0 °C，1 atmにおける気体の体積

理解を深めるものごと

• SI基本単位はどのように定められてきたのか?
• アボガドロ定数はどのように測定されたのか?
• 1 molの定義が変わると何が変わるのか?
• 相対質量の基準に¹²Cが用いられているのはなぜか?
• ²H 2 molと⁴He 1 molの質量が異なるのはなぜか?
• 質量保存則は厳密に成り立つのか?
• 2019年以降，SI基本単位はどのように変わるのか?
• 1円玉が1モルあったらなにができるか? 富士山，海水，国家予算との比較

化学講義 #メディケム 7週目では例年，「モルと化学反応式」をやってるんだけど，係数合わせとかモル計算とかは義務教育〜高校化学基礎で学ぶ内容なので，未修得者はリメディアル and/or 自習で理解することとし，今年度からはこういうものごとへの理解を深めることにした． #メディケム pic.twitter.com/RGGPv6ajul

— 野島 高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2018年5月28日

該当する教科書のページ

第5章「化学反応式とモル」，49ページから64ページ．

はじめて学ぶ化学

配布物

講義後に，確認問題と解答，次回までの具体的な予習内容を記した資料を配付しました→(6)モルと化学反応式

質問+コメント

• 高校の時とかは色々な定義とか基準とかそこまで深く考えなかったけど，色々理由があって定義づけされていることがわかった．
• 高校のときよりも深く理解できた．
• 単位についてここまで考えたことがなかったので初めて分かったことが多くあった．
• 高校でただの計算の道具としてしか使ってこなかったmolなどを考えられておもしろかった
• 真球めちゃめちゃきれいだった!!
• シリコンの真球がキレイだった．1億円もかかったなんてびっくりした．
• 1つのものを新たに定義するって難しいんだなーと思った．
• 今までモルやアボガドロ数を何気なく使っていたが，知るととにかくすごいと思った
• 単位の定義について今まで知る機会がなかったので おもしろかったです．
• キログラム原器みてみたい．どうして授業はねむいんだろう．授業おわった瞬間，目が覚めた．
• キログラム原器の話がとても面白かった!! 面白がってはいけないんだろうと思いますけど．
• 秘密の場所，超気になる!! どこにあると思いますか?
• 原子の世界は数字が大きくてすごいです．
• 質量欠損のところがおもしろかった．
• 質量保存則は厳密に成り立っているものだと思っていた．
• 12Cを12としたときの相対的な質量に関する説明とてもわかりやすかったです．12Cを基準にした理由を高校の物理の授業で聞いたのを思い出した．質量欠損懐かしかった

• 面白かったです．質量欠損のことについてもう1回説明をお願いします．

同じ解説は繰り返しません．14週目の放射線のところで別のものごとを例に解説します．

• 12Cを12と定めたのにはちゃんと理由があって，12Cに決めたと知った．1Hではマズい!!
• 言っている事が難しくて何を先生が言っているのか全然理解できなかった．速度も速かった．
• 先生の話術がすごくて気付くとすごい時間が経ってます．
• よくわからなかった．
• 考えた人すごいと思いました．
• こんなにすごいことを考える人がいるなんてすごいと思った．単位のでき方を知れてとても楽しかった．
• 単位を決めるのは難しいですね．
• 単位についてよく分かった．
• 基準をつくることの難しさを知った
• 考えすぎるとよく分からなくなるということがわかった．
• 単位について奥深くまでつきすめすぎて頭がついていかない．
• たとえがおもしろくて理解できた．
• 理解できた．

• 大学に入って化学要習と化学でようやくmolを理解しつつあるのに，定義が変わるとかやめてほしい．変わったら計算なども変わってしまうのでしょうか?

有効数字4桁レベルでは影響なし．

• 物理量の定義のしかたが変わって，単位が変わってしまうと，今までに覚えたものと混乱してしまいそうです．あと，そんなにパっと変われるか疑問です．

何度も何度もペンディングになってきていて，ソレが来年で終わるっていうあたり．

• もうすぐ基本単位が変更するというタイイングに出会うことができるのは貴重だと思った．最近，4時間睡眠でねむくなってしまいました．
• 板書がない分 楽だったが寝てしまった．
• アボガドロ数の歴史がわかった! 歴史の授業みたいだった! 富士山が出てきたので地元に帰りたくなった(泣)
• 富士山と1円玉との比較に驚きました．
• 単位の計り方の歴史がおもしろかった．
• molについて詳しくわかった．
• NAを再定義しても原子量や分子量に影響しないことがわかった．SI単位がどのように出来たのかがわかった．
• molの話は結構好きです．
• 板書よりスライドの方が眠くなる．1円玉1molってやばいと思った．
• 1円玉1 mol分ほしくなりました．
• 1円玉1 molのスケールがやばすぎる．
• 1円玉1 mol分が多すぎてびっくりしました!
• 1 molという値が膨大すぎて驚きました．
• 1 molのスケールが思っていたよりも大きくて驚きました．物質の世界は広いなと思いました．
• 1円玉1 molのスケールが大きすぎて驚いた．富士山の16万倍なんて想像できない．
• 1 molの1円玉の量が計り知れないということを知れた．今更ながらアボガドロ数6.0×10²³は莫大な数だと思い知った．
• 1 molの基準を定めるまでの歴史が特におもしろかったけど板書が無くて眠かった．
• 今日はスライドのみだったんですね．
• ずっとスライドはきつかったです．ただ，細かいところも知れたので面白かった．
• スライドだと眠くなるので黒板に板書して欲しいです．単位についてわかった．
• ずっとスクリーンだったので，途中すごい眠くなった時あったけど，定義とか説明されると面白いと思った．とても興味深かった! 先生髪きりましたね．

• スライドだけの授業だと板書が全く追いつかないので，レジュメをもらえるとありがたいです．
• 1講義ずっとスライドきついです．どこかで今日分のスライドみれるところありますか?

スライドを印刷して配ってくれ系のリクエストがありましたが，今回は90枚くらいになったので現実的ではありません．ファイルをダウンロードする仕組みにすると著作権の点でイロイロと面倒なことになるので，せいぜい撮影して持ち帰るあたりがよろしいのではないかと．(※私の講義は撮影OKです)

— 野島 高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2018年5月30日

手元に記録を残しておかなければならない物事は，(1)すでに教科書に書いてある，(2)予習用配布資料に書いてある，(3)講義後の配布物に書いてある，のどれかなので，ぜんぶを記録しないと勉強で「困る」ことはありません．

— 野島 高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2018年5月30日

っていうわけで，「そのときに講義室に来ていた人々だけが目にして，考えるきっかけをつかむ」ことを想定しているので，アレもコレも印刷して配るとか，ダウンロードできるとかっていうやり方は今後もやりません．

— 野島 高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2018年5月30日

• なんで今日は板書しないの!!

書いていたら終わらないから．

• 髪の毛きりましたか?
• 口頭で授業を受けるのが難しかった．
• ねむかった．黒板を使ってほしかった．単位決めるのって大変なんですね．
• すごく眠かった．
• すごく眠かったです．
• ねむい
• 今日は板書がなくてとっても眠かった．1 molで表すことの大切さを1円玉を通して知れた．
• ずーっと話きいてるだけで眠すぎました．
• 100年後 地球はどうなっているのか教えてほしい．烏龍茶っておいしいです．
• 人ってもう地球じゃなくても生きていけちゃうのかと思った．
• 先生髪切りましたか???ちな，私も髪切りました．奇遇ですね．1億円の日本にある真球をぶち壊したい衝動がすんごい!!
• 予習きちんとしてきます．
• 予習します!
• 予習します．
• 予習がんばろうと思った．
• 予習をがんばります．
• むずかった・・・
• めちゃ難しかった
• とにかくずっとねむかった．先週末の遠征のせいでずっとねむい．
• テストがんばります

• 今日の試験に出るんですか?

「今日の」が何を差すのかによる．

• 今日雨がありませんように．
• 気温の変化が激しくて困ってます．
• めっちゃ寒かった
• 今日もおなかすいたぁ
• BAKEのチョコミントおいしかったです．

• 先週はサボってしまいすみません．とても楽しかったです．先生はいつも学食を食べていらっしゃいますが，丼や麺類は食べないのですか?

眠くなるので昼には食べない．

• 履修では物理を取ってますがMLの子から「モグリOKって言ってる!」と聞き出てみました．90分，あっという間でとても楽しかった.
• 私も他学部の授業にもぐりんしたい．化学の授業をもっと深くやっているところで もぐりんできそうなところを教えて下さい!

理学部化学科じゃないだろか?

• テストはいつですか?

そのうち事務から発表になります．

今回の講義内容に関連する情報

データ

• 最新N_A: Avogardo constant/The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty
• 1円玉1 molと富士山との体積比較:富士山情報コーナー，国土交通省中部地方整備局富士防砂事務所
• 1円玉1 molと海水との体積比較:「第8回産総研サイエンスカフェ 日本の水、世界の水。このままでいいの? 水の使い方!」内田 洋平(2008)
• 1円玉1 molと国家予算との金額比較:「平成30年度予算政府案」財務省(2017-03-28)

一般向け解説

• 「1 メートルはどうして決めた?」森一 夫，児島昌雄 (1979)
• 「なぜ「単位」は世界的に統一できたのか？ その模索の歴史をひもとく」増田 美栄子 (2014-12-11)
• 「来年、130年ぶりの大改訂！「新しい1キログラムの測り方」は何が変わる？」ガシェット通信(2018-05-31)
• 「キログラムの再定義をめぐる最近の動き」藤井 賢一，じっきょう理科資料No. 57．
• 「まもなく、「キログラムの定義」が変わってしまうかも 究極の精密測定が科学の基準をつくる」中川 隆夫(2018-04-02)
• 「今年はキログラムに注目だ！」Chem-Station(2018-01-07)
• 「アボガドロ数を実感する」

学術論文

• 「基礎物理定数に基づく新しいキログラムとモルの定義」倉本 直樹，東 康史，藤井 賢一，ぶんせき，2015(6)，229-236(2015)
• 「物質量 mol)についての基礎解説と最新動向」倉本 直樹，計測と制御，53(4)，368-373(2014)

公的研究機関からの情報公開

• 「新時代を迎える計量基本単位 -新SI（国際単位系）-」計量標準総合センター(2017-05-20)
• 「A concise summary of the International System of Units, SI 」国際度量衡局(2018)

初歩的参考書

モルがまったくダメな人にはこういう入門書もあります↓

マンガ 化学式に強くなる―さようなら、「モル」アレルギー (ブルーバックス)

出席者数推移

(1)109→(2)106→(3)104→(4)107→(5)105→(6)105→(7)106.

【1ML】水曜2限出席者数:(1)109→(2)106→(3)104→(4)107→(5)105→(6)105→(7)106．参考:無遅刻無欠席チャレンジャー104名．

— 野島 高彦【化学】 (@TakahikoNojima) 2018年5月30日

次回予告と予習

「濃度の表し方」を学びます．今回の配布物 に従って予習をしておくこと．ここに記載されている4問の計算問題の解説を中心に進めます．教科書の66ページから78ページが相当します．

はじめて学ぶ化学

リンク

• 講義録・配布物・関連情報:2018年度医療検査学科「化学『メディカル指向のケミストリー #メディケム』」
• 化学講義関連トピック
• 化学『メディカル指向のケミストリー #メディケム』Facebookページ

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