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)

医療検査学科の化学講義(4)元素と周期表

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キーワード

アクチノイド,アルカリ金属元素,アルカリ土類金属元素,イオン,イオン化エネルギー,陰イオン,炎色反応,貴ガス,基底状態,金属,原子半径,周期,周期表,周期律,遷移金属,族,典型元素,電子親和力,ハロゲン,半金属,非金属,陽イオン,ランタノイド,励起状態

講義内容

教科書27ページから36ページ,第3章「元素と周期表」を中心に進めました.

紹介した動画

アルカリ金属の反応性

ナトリウムの大量処分

ハロゲン元素の反応性

質問

  • 希ガスの希って貴になったんですか?
  • 「貴ガス」と「希ガス」って何か使い分けがあるんですか?

前回配布資料に書いてある→ (3)化学と医療とエネルギー

  • 結局,計算の答えにはkJで答えてもJで答えても正解ということですか?

指示がなければどちらで答えてもよい.
(例) 1234 Jと答えてもよいし,1.234 kJと答えてもよい.

  • それぞれの原子は異なった波長をもっているということは,炎色反応はLi,Kなどの一部ではなくすべての原子で示されるのですか?

放出される電磁波の波長が可視光なら,示される.電磁波は放出されるもののX線だったり紫外線だったりすると肉眼では見えない.

  • ニホニウム(113)が亜鉛(30)とビスマス(83)で作れるということは,原子番号が大きくなっても足し算で作れるということですか?

足し算で作る以外のアイデアがないのです.

  • 原子を作り出すのに用いられていた装置を見て思い出したのですが,リニアコライダーと何か関係がありますか?

リニアコライダーは粒子を衝突させて発生する別の粒子を検出する装置.元素合成の装置とは共通する部分があるものの,目的が違う.

  • ハロゲンで金属を燃やした後,金属は液体になりますか?

ハロゲンと反応した金属は金属ではなくなり金属ハロゲン化物になる.金属ハロゲン化物のほとんどは常温・常圧で固体です.

  • Naって単体は何に使ってたんですか?

(後述する米軍のナトリウム大量処分動画についてのコメントだという前提で)蓄電池の材料,各種化合物合成の途中段階で必要なナトリウム化合物の製造など.

  • 電子親和力と電気陰性度の違いは何ですか?

電子親和力は原子1個を考えてそれが電子1個を受け取った際に放出されるエネルギー.電気陰性度は結合している2個の原子を考えて,その結合に用いられている電子がどちらの原子に引き寄せられているかを考える尺度.

  • 最後の取り扱い注意の元素との反応で消火はどのようにするのですか?
  • やりきる
  • 鉄とかアルミニウムとかの実験なら,大量の水に投げ込んで強制終了させる
  • リチウム電池を半分に割って水の中に入れたらやばいですか?

やめとけ.蓄電池の解体は爆発事故につながることがある.

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ナンバー○○,○○番,No.○○,などをあらわす「ナンバー」.

要望

  • 1 cm3 = 1 mLのような考え方が苦手なのですが覚えた方が良いものをまとめてほしいです.

覚えない.毎回定義から考える.そのうちに覚える.覚えようとするから桁ミスをやらかす.

コメント

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日本語でおk

  • 高校のときイオン化エネルギーと電子親和力がわからなくなるときがあったのですが,今日の説明でとてもよく分かりました.
  • イオン化エネルギーと電子親和力についてごちゃごちゃしていたので理解しやすかった.あと,電気陰性度も図で理解したいと思った.
  • イオン化エネルギーや電子親和力は「右上にいくほど〜」と暗記してしまっていたので,その理由までしっかり覚えたいと思った.
  • イオン化エネルギーと電子親和力の違いについて明確に理解できた気がする.人に説明できる位の理解ができるように頑張る.
  • イオン化エネルギーと電子親和力についてより深く理解できた.
  • イオン化エネルギーとか電子親和力とかは化学要習でやったばかりだったのでとても理解しやすかったです.
  • 高校のときはただ用語を覚えていただけだったけど,今回の授業でイオン化エネルギーと電子親和力を理解することができた.
  • 前半のエネルギーは高校の物理でも聞いたことのある範囲だったので理解が深まった.後の方のアルカリ金属やハロゲンのやつは話は聞いたことがあったけど映像を見ていたら普通に危ない物ばかりだなと思った.
  • 原子のことが詳しくわかってよかった.イオン化エネルギーなどの力も改めて区別でいてよかった.
  • エネルギーと時間のグラフの所が計算式としてあらわれたときよく分からなくなってしまった.参考書を見て復習し理解できるようにしたい.
  • 高校化学で炎色反応を学んだ時はこの物質はこの色と覚えるだけでしたが物理の考えを組み合わせることによって色の仕組みを知ることができ興味深かったです.
  • 炎色反応のしくみが励起状態から基底状態に戻る過程で起こっていたのに驚きました.
  • 炎色反応を知らないのに花火を作れるのは凄いち思いました.
  • 炎色反応が物理の原子のところで習うエネルギーとつながっていると知って驚きました.この授業の中だと思いも寄らないところで今まで勉強してきたところがつながるのでおもしろいです.
  • プランク定数の話を聞いて「嫌いな物理の原子だ!」と思ったがこれが化学の炎色反応につながっているのが面白いと思った.
  • エネルギーと色について深く考えたことはなかったけど,今回の講義を聞いて炎色反応の色も意味があることがわかった.ハロゲンと金属の動画が迫力もあっておもしろかったです!
  • 炎色反応が花火に使われていることを初めて知った.花火をしたくなった.
  • 今年の夏に花火を見るときは今日の授業を思い出しながら見ようと思います.
  • 周期表の世界は思ったよりもあいまいで驚いた.
  • 周期表の半径の大小がわかった.他の教科は日に日に人が減っているが化学はそんなに減っていないと感じた.
  • 周期表の範囲は高校の復習になってよかった.ハロゲンの反応性や1つの元素をつくるための大がかりな装置にはとても驚いた.
  • 各元素の性質などは高校3年生の後半で学んだので新鮮な知識を持っているのでもっと発展した内容を知りたいと思っていた.
  • 元素と周期表について改めてよくわかりました.
  • 高校までで周期表の20番目までしか覚えていなかったので頑張って覚えます.
  • 周期表を順番通り覚えられていない部分もあるので最低限しっかり覚えます.医薬品にも利用されている意外な元素もあって,もっと知りたいと思いました.
  • #1〜#20+4本をしっかりと思えたい.
  • 族と周期を聞いたらすぐ元素が出て来るようにする.
  • 族ごとに元素を覚えるのが苦手だったのでゴロ合わせでもしっかり覚えたい.
  • 周期表のLaまでは覚えていたけれど,ハロゲンや貴ガスなどの縦4本はまだだったので早く覚えようと思いました.
  • 高校の頃から好きなところだったので楽しかったです.C,H,O,Nで体重の95 %を占めているというのにはびっくりです.
  • 体重の95 %がC,H,O,N,S,Pだと知って驚いた.地球から6種類のうちの1つでもなくなったら人間は死んでしまうのだなと思った.
  • 人間がC,H,O,Nで大部分できていて驚いた.ヒ素は毒なのにそれを健康に使おうと思った人はすごいと思った.
  • 治療に効く元素がたくさんあって興味を持ちました.体重の95 %がC,H,Oであるのは驚きました.
  • 受験勉強でチョンス(CHONS)とか思えたの思い出しました.
  • 脂質も炭水化物も構成元素が同じなのにまったくちがったものになるのはおもしろいなと思いました.
  • DNAとタンパク質の構成要素は入試問題でバクテリオファージの実験で出てきた.とても懐かしい.生体高分子と主要元素はある程度固まっているのだと思った.
  • ニホニウムについては高校化学で名前だけ知っていましたが,つくり方は知らなかったのでおもしろかったです.
  • 人工的につくった元素はかなり無理矢理につくっていておどろいた.
  • 人工的に新しい元素をつくる方法が,核どうしをぶつけるという意外とシンプルな方法だったので驚いた.今後,テクノロジーが発展してさらに元素が増えるのが楽しみです.
  • ニホニウムの存在は知っていましたが,詳細は知らなかったので,知って一つ賢くなった気がする.中学のときからウンウンオクチウムがずっと気になっていたので調べてみたいと思う.
  • Neの化合物ができるところが早く見たいと思いました.
  • 難しいと分かってひたすら挑戦して国を超えて協力しあうほどするなんて科学者や研究者は変人が多いんだなと思いました.
  • 高校の原子物理で習ったことなどが多くあって楽しかったです.また,毒性のある原子も使い方次第で医療でも役に立つということが面白いと思いました.
  • 普段元素とか意識しないけど身体とか薬をつくる元素を考えると少し不思議な感じがしておもしろかったです.
  • ヒ素など人体に有害な毒が医療に用いられていることにビックリしました.
  • ヒ素など毒だと思っていたのも うまく組み合わせることで薬になると知って,とてもすごいなと思いました.
  • 医療にも用いられている元素も学べて良かったです.構造式がすごく複雑だなと思いました.
  • ヒ素は猛毒だと今までずっと言われてきたので,ヒ素を医療に用いられていると知って驚きました.
  • 単体だと害になるものも化合物になれば薬になるのは面白かった.
  • ヒ素のような有毒なものもうまく使えば薬になるんだと思った.
  • ヒ素が医薬品に使われているのがびっくりした.
  • 最後の映像が衝撃的だった.
  • 今まで各族の性質は言葉(文字)でしか知らなかったけれど改めて動画で見るとイメージが現実になって分かりやすかった.
  • ナトリウムすごかった.
  • アルカリ金属の性質でNaを水に入れる時水素が発生しているとは知らなかった.これで食塩を水に溶かした溶き「水素が発生してるなー」と感じることができると思うと何かうれしい.
  • ハロゲンとかアルカリ金属の危ない実験をやっている人たちの度胸がすごい.
  • 同じアルカリ金属でも反応の大きさが全然ちがくておどろき.
  • 元素の組み合わせによって想像もつかない反応を示すから危険もあるけどおもしろいと感じた.バクハツ系の映像を見るとテンション上がるのは危険を感じているから?
  • 元素によっていろいろな反応がありおもしろかった.
  • 身近にある金属でも本当は危険であるとわかりました.しかしそれを他の物質に変えることで安全で人体にも害がない物質に変える人間の技術はすごいと思いました.
  • ナトリウムが爆発する映像はとても迫力がありました.
  • ハロゲンと金属の反応が衝撃的だった.
  • ハロゲンと金属の動画がおもしろかった.
  • ハロゲンの反応性の高さにびっくりしました.
  • ハロゲンの危険性を思い知った.実験してた人が無事か少し不安になった.
  • ハロゲンと金属の組み合わせがあんなに危険なんだと動画を見てよくわかりました.
  • Fはとても有能な元素なのだと知りました.最後の爆発や化学反応の映像は迫力があり,興味深かったです.
  • ハロゲンと金属のやつがおおしろかった.
  • 最後の「取り扱い注意の元素」を見て驚いた.ただ一緒に置いているだけであんなに反応するとは思わなかった.化学要習でもやったところだったので分かりやすかった.ひとやすみがいつも楽しみです.
  • ヨウ素の反応がとても激しくて驚きました.知らなかった色々な元素の性質を知ることができました.
  • ハロゲンやアルカリ金属の危険性がよくわかった.
  • 加熱していないのにハロゲンと金属が反応して爆発するのはすごいと思ったし,こわいなと思った.
  • いろんな化学反応の動画をみれて興奮した.
  • 反応性の高い元素の動画は見てるぶんには楽しめた.
  • ハロゲンが反応性が高いことは高校化学で勉強していたけど,文で書いてるだけなのでまさかこんなに危ないものだったとは思わなかった.電子親和力とイオン化エネルギーがいつもあやふやになっていたのでしっかり理解できてよかったです.もう忘れなさそうです.(忘れないように復習します)
  • 最後の実験映像の迫力に圧倒されました.しっかり周期表を覚えたいと思います.
  • 映像で反応を見たことはなかったので分かりやすかった.
  • 物質どうしの反応が映像で見ることができておもしろかった.薬品の取り扱いには気をつけたい.
  • 水で爆発する元素があったり,ハロゲンと金属を共に置いておくだけで火があがることを知り,無知なことは怖いなと思った.
  • 最後の映像はとても興味深かった.
  • 色んな爆発が見れて楽しかった.
  • 好きな範囲でとても楽しかったです.最後の映像をみて化学っておもしろいなぁと思いました.
  • 高3の化学の無機化学の実験でリチウム(たぶん)を水に入れるのを実際に見たがすごかった.
  • 生物好きなので生物的な要素が少しでもあるとうれしくなる.やる気でる
  • 予習もしてたし,ほとんどが高校の範囲だった.縦に覚えるのは高校の先生に教えてもらっていたし.医薬品に使われている元素などはすごく興味がわいた.
  • 教科書が先生の書かれた本なので授業とリンクがしやすく予習復習しやすいなと感じています.
  • 教科書のp3のところの絵についてです.「ゾウリムシ」と書いてありますが,「ミドリムシ」の絵に見えるのですが.他のところは文字と絵が一致しているのに不思議だなと思いました.
  • 受験勉強のための化学ばかりやっていたので久しぶりに私たちの身の周りにあるようなものの化学についての内容を学んだのでとても楽しかったです.
  • 部活の飲み会が楽しかったです.GWあと3回こい! PS. 貴ガスの「貴」は「希」ではないんですね.
  • 黒板の字が大きくてみやすい.非金属の燃焼を自分でもやってみたい.
  • 自分のことじゃなければなんでもいいという考えに共感した.
  • レポートを書く際に先生のサイトを参考にさせていただきました.どんなものにも応用が効きそうでわかりやすかったです.ありがとうございました.
  • 東大が常温常圧下でアンモニアの合成に成功したように,未来の世界がすべての化合物を容易に作れるようになれば良いなと思います.化学反応式で書くのは簡単ですが,エネルギー,温度,圧力などさまざまな条件が必要である事の難しさも化学の楽しさだと思います.化学大好きです.
  • お昼後の授業は死ぬほど眠いですが頑張ります.
  • 化学の苦手意識がなくなりません.予習をするプリントを読んでも身についている気がしなくて不安です.
  • テンポが良くて分かりやすかったです.

出席者数推移

(1)108→(2)108→(3)106→(4)105.

次回予告と自宅学習

教科書4章「原子と原子のつながり」(p37-p48) の範囲を中心に学びます.配布物 に従って予習をしてくること.この講義は自宅で予習をおこない,講義開始時刻から出席している者に向けておこなっています.

参考書籍

27 章「医学における無機化学」に,医学と関わるさまざまな元素について詳しく説明されています.
元素生活 Wonderful Life With The ELEMENTS

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元素周期 萌えて覚える化学の基本

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