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(5)原子と原子のつながり

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食塩はイオンがイオン結合で集まったイオン結晶,砂糖は分子が分子間力で集まった結晶,スプーンは金属が金属結合で集まった金属結晶.

キーワード

イオン結合,イオン結晶,オクテット則,化合物,共有結合,共有電子対,極性共有結合,金属結合,金属結晶,結晶格子,三重結合,自由電子,水素結合,組成式,多重結合,単結合,単体,二重結合,配位結合,非共有電子対,非極性共有結合,ファンデルワールス力,分極,分子間力

講義内容

  • 固体状態の物体を粒子が構築するしくみの比較
  • 結合に用いられる電子と用いられない電子
  • 分子の極性と電気陰性度
  • 配位結合
  • 水素結合
  • 生命現象を組み立てるさまざまな化学結合:ヘモグロビンを例に
  • 医療材料の中に存在する水素結合
  • 水素結合と水の特性

配布物

本日の確認問題+自宅学習資料→ 【05】原子と原子のつながり

該当する教科書のページ

第4章,37ページから48ページ

講義内容に関連する情報


アミノ酸が脱水縮合して共有結合の分子鎖をつくり,それが立体構造をとり,その構造を安定なものに保つために水素結合が用いられます.そこに差し込まれたヘムには鉄が結合しており,ここに酸素が結合します.立体構造をもったユニットは分子間力とか水素結合とかで組み合わさり,4個一組となり,肺から体の隅々に酸素を運んでいます.

質問

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つけなくてOK.前回の配布物 に書いてある.

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ない.塗りつぶすのが面倒なので塗りつぶさない.

  • 水素だけなぜ水素結合という性質が? 電気陰性度が小さいものは他にもあるのに??

1個しかない電子を電気陰性度の高い原子に持っていかれでほぼ陽子の状態になっているので,別の電気陰性度の高い原子がもつ電子と電気的にくっつきやすくなってるから.

  • 砂糖って何結合?

分子の内部は共有結合,分子どうしは分子間力による結合.

  • CH4のような正四面体構造の分子はC-H間で極性はあるものの,CH4分子全体では極性はないと習いましたが,なぜそうなるのですか?

全体でつりあうから.ゼロベクトル.

  • 融点が高いというのは0 °C寄りですか? −273 °C寄りですか?

水素結合がなければ融点は下がる,という意味.たとえば水に水素結合がなければ0 °Cでは凍らず融点はそれよりも下になるだろう.

  • 空軌道はわかったのですが,BF3はsp2混成軌道で安定し,配位結合で入る余地がなくなったりしないんですか?

BF3はsp2混成軌道とあわせてp軌道をもっていてソコが空軌道になっており,ソコで配位結合可能.配位結合と同時に全体でsp3混成になります.

  • 高校の化学の参考書を使っても復習できますか?

高校の復習はできる.

  • 水素水って一体なんですか.(水なのは知ってます)

メーカー各社が勝手に水素水と称した製品を販売しているだけ.化学で考えるものではありません.

  • 先生はLINEスタンプの化学式スタンプは好きですか? 私は構造式スタンプが好きです.

スタンプ使ってない人

コメント

  • 結合の考え方について学べてよかった.
  • 結合の種類がたくさんあっておもしろいと思いました.
  • 結合について復習できてよかった.
  • これからいろいろなことを勉強していくのにイオン結合,共有結合,分子間力による結合,金属結合などがとても関わってくることを感じ,もっとがんばっていこうと思いました.
  • 砂糖の化学式がわからなくて問題解くのに苦労した.
  • 共有結合とイオン結合の区別が電気陰性度の具体的な差で区別されるのが初めて知った.
  • 共有結合かイオン結合かを電気陰性度の差である程度わかるということにおどろいた.
  • オクテット則というものを前に聞いたことがあったが,内容は初めて知った.差が1.7以上だとイオン結合だろうと推測できるというのも初めて知れてうれしかった.配位結合ときいて錯イオンを思い出した.とても分かりやすい説明でした.
  • 配位結合の理解があやふやだったので分かりやすかった!
  • 水素結合をしていると高沸点・高融点になる理由もとてもわかりやすかったです.これはこういうものだと覚えるより,理由があったほうが やはり覚えやすいです.
  • 水が凍るとふくらむのは知っているようで知らなかった.
  • 実家では水を出しっ放しにしていた.
  • 水の膨張について習ったので冬場に思い出して水道管を破裂させないようにしたい.
  • 復習で温度と熱の考え方がよく分からなくなってしまいます.
  • ヘモグロビンの構成を見てとてもおどろきました.
  • ヘモグロビンは素晴らしい.
  • ヘモグロビンってそんな秘密があったんですね.
  • ヘモグロビンがあんなにもうねっているものだとは知らなかった.
  • ヘモグロビンの構造など初めて知ることができた.
  • 電子式の書き方が高校の時に習ったの以外にもあることを知った.まだ慣れないけど慣れていくようにします.
  • 今回の授業でもでてきた結晶や結合などの規則正しさ,美しさをみていると,この世界は何者かが意図的に構築したものなのだ,と言う考えが正しいのではと思えてくる.もしかしたら私たちが今存在している世界はコンピュータ上に造られたデータに過ぎないかもしれず,さらにもし私たちがコンピュータ上に完全なもう一つの世界を造ることがそのうち可能になるとするならば,マトリョーシカ的な現象が起きる(すでに起きている)かもしれない・・・という妄想を授業中ずっとしていました.すみません.スライドの空間の使い方のセンスが本当に好きです.
  • 高校の化学に先生が嫌いすぎて化学楽しくなかったけど大学になると楽しいです.
  • みんなのコメント(素材)をうまく使って笑いどころに変えるの楽しいです.
  • 教科書に載っている部分を説明するときに教科書と語尾まで同じように言っているところがあって,この教科書は先生がつくったんだなと納得できた.
  • 化学は日常生活と深くかかわることが多いので興味深いです.
  • 高校の化学基礎で深く勉強したので理解しやすかった.
  • けっこう忘れてました.
  • 詳しくよく分かりました.
  • とてもわかりやすかった.
  • 今日はよく理解できた.
  • わかりやすかった.
  • ちょうどノートが1ページで終わってよかったです.
  • 復習をしっかりしようと思います.
  • しっかり復習したいと思う.
  • しっかり復習して理解を深めたい.
  • 楽しかったです.
  • 次回が楽しみです.
  • スムート君の事が忘れられない私はスムート君と何らかの結合をしている可能性が・・・?
  • もっと早く先生にであっていればよかったな
  • 野島先生の化学大好きです.
  • ぼくは化学が大好きですが,先生のほうが大好きです.
  • I love you!
  • good.
  • 特になし
  • 特になし
  • 特にない
  • 特にないです

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出席者数推移

(1)95→(2)95→(3)93→(4)94→(5)96.

次回予告と自宅学習

「(6)原子軌道と分子の形」を学びます.指定教科書には記されていない内容です.本日の配布物 に記載された指示に従って予習し,理解できない点は学習サポートセンター(ASC)で個別指導を受け解決しておくこと.

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