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02A−181
差出人:鬼塚 公志
送信日:03年6月22日
件 名:もちもちねんど屋さん
こんにちは,鬼塚です。
日曜日に量販店のおもちゃ売り場に行ったら「もちもちねんど屋さん」という商品が販売されていました。株式会社デビカから販売されています。ご存じの方もおられるとは思いますが,スライムとどう違うのかなと思って購入しました。入れ物は透明の容器でカップ麺ぐらいの大きさです。中にはかき混ぜるためのスプーン,10mlの計量カップ,イルカと貝殻の型,チャック式の袋に入った粉末38gが2袋入っていました。
作り方は
1.計量カップで水40ml(カップ2杯)を計り,粉と一緒に容器に入れる。
2.スプーンで約3分間混ぜてできあがり!!
一袋で75gのねんどができるよとあります。ねんどがあまった場合は,粉の袋に入れることにより約1週間ほど保存できますともあります。
特徴の欄に
1.原材料に安全な食品材料を使用しているので安全・無害です。防腐剤を一切しようしていません。
2.ねんどは2〜3日で固まります。
3.土に埋めれば生分解します。
とあります。
材料は寒天,食用無機粉末,食用粘着材とあります。食用無機粉末は多分塩で,食用粘着材は藤田さんがのびのびスライムなどに使っていたグアガムとローカストビーンガムではないかと思います。
ねんど屋さんはどちらかというと白玉粉か餅のようでみたいな感じで,手にこびりつきます。スライムというには少し違いますが,口に入れても大丈夫のような感じがしました。スライムの食用版と言った感じでしょうか。一応お知らせまで。
ではでは。
02A−182
差出人:林 正幸
送信日:03年6月22日
件 名:ヨウ化カリウム水溶液と塩素
こんばんは、林です。
昨日は科教協東海ブロック主催の理科実験お楽しみ広場を開催し、例年以上に参加者も多く充実した内容となり、中心になった岡田さん始め、苦労が報われたと満足しています(していると思います)。
先進科学塾の準備をしている中事前の検討のための実験で、ヨウ化カリウム水溶液にさらし粉と塩酸で塩素を発生させて通じたところ、赤褐色から黒色になり、しばらくすると赤褐色の溶液の中に黒色の沈殿が生成していました。明らかに塩素が多すぎて、ヨウ素デンプン反応は検出できませんでした。問題はこの黒色物質ですが、過ヨウ素酸カリウムとすると、水に溶けにくいことはよいのですが、無色のはずです(化学便覧)。ちなみにヨウ素酸カリウムは水によく溶けて無色の物質です。何か情報がありましたら教えてください。
なおこの失敗は、春の「科学体験まつり」での「うがい薬の色を変えよう」でも確認済みなのに、またまた頭から抜けていました。実験を計画したら必ず予備実験をやる、これが鉄則ですね。
ではまた。
02A−183
02A−184
差出人:鈴木 久
送信日:03年6月26日
件 名:おめでとうございます
おはようございます。鈴木 久です。
昨日 東レの科学賞の報告集を受け取りました。野曽原さんの、ビタミンCの報告が載っていました。おめでとうございます。アルケのみなさんには報告まで。
02A−185
差出人:杉山 剛英
送信日:03年6月26日
件 名:東レ
杉山剛英です。
そういえば、今年の東レは生物地学分野が1件も受賞がなかったのですが、いったいどうしたのでしょう。
02A−186
差出人:杉山 美次
送信日:03年6月29日
件 名:夏の神奈川科学塾の合宿のお誘い
こんにちは、横浜の杉山美次です。
夏の神奈川科学塾合宿のお誘いと申し込みの受付です。
(以前出したメールと重なることがありますが、主旨を伝えるためなのでご理解ください)。
※申し込み方法については、このメールの最後の方にあります。
…………………………………………………………………………………………………
◆これから毎年8月末に、自然や食べ物を中心とした科学塾の合宿
を行います。
12月の安房塾と違うところは、自然や食べ物にこだわったところです。
当分の間、松本、町井を中心に、杉山が事務局として運営します。
◆場所として町井さんの実験教室での合宿も考えたのですが、近所への手前と人
数が10人程度しか泊まれないとのことから、自然の中の静かなキャンプ場
(町井さんのおすすめ)にしました。
◆1回だけでも結構です。松本の食材に対するこだわりを体験してみませんか。
◆家族連れの参加、もちろん歓迎です。2泊目以降は個人のスケジュール立てて
はどうでしょうか。
………………………………………………………………………………………………
第1回神奈川科学塾合宿のお誘い
日 時:2003年8月26日(火)13:00〜
27日(水)12:00
場 所:山梨県上野原町 平野田休養村
鶴川渓谷の自然に抱かれた静かな場所
小さなキャンプ場で、バンガローがあり、渓流釣りも楽しめる。
交 通:JR中央線上野原駅下車、駅前から富士急バス(飯尾行き)
にて阿寺沢入り口下車(新宿より150分)
車 :都心より中央高速に乗り上野原I.Cで降り、西原方面に40分
(新宿より90分)
当日の予定
(26日)
1、ハム(薫製)づくり
2、陶器づくり
3、シュロの葉でつくる虫(バッタなど)
4、草木染め?
5、各種花火(線香花火、ドラゴン花火、り打ち上げ花火)
(包丁研ぎと各種刺身づくり:アルコールのさかなとして)
6、星の観察
◆夕食は、松本シェフに食材にこだわったバーベーキュー
と焼きそば
(27日)
1、手打ちそばづくり
2、火おこし体験、火おこし器具の製作?
…………………………………………………………………………………………………
☆☆☆参加費用について☆☆☆
・入村料 300円
・バンガロー 一棟あたり
(a) 5人用 4,000円
(b) 5人用(新築) 5,000円
(c) 15人用 12,000円
(d) 自動車でのテント持ち込み T区画 1,500円
・食料代+飲み代、とりあえず、ひとり5,000円程度を考えています。
(子供は別料金)
…………………………………………………………………………………………………
☆☆☆参加費用申し込みについて☆☆☆
◎◎最終の締め切りは、8月15日ごろですが、バンガローの予約や食品の準備
のためとりあえず、7月20日までに、メールで杉山まで、次のことをご連絡く
ださい。
1、参加者氏名と所属
2、参加者の連絡先
3、宿泊の希望バンガロー(a)〜(d)
※家族のみで利用希望の場合は、そのように明記してください。
◆星座の観察の講師探しに苦慮しています。友人等で良い方がいたら
ぜひ杉山までご連絡ください、私の方からもお願いしたいと思います。
◆ 現地の連絡先: 鶴川渓谷平野田休養村共同組合
電話:0554-68-2931
02A−187
差出人:林 正幸
送信日:03年6月29日
件 名:酸塩基の概念の発展
こんばんは、林です。
ここ数日、大学生の質問を受けて、酸塩基の復習をしました。書いた返事と、その際に作成した「陽子得失表」(クラム「有機化学」と化学便覧を参考にしました)を紹介します。後者はときどき話題にしている電子得失表と同じように使うことができます。
ではまた。
<ホームページからの引用>
ルイス酸、ルイス塩基とはどんなものですか
質 問
はじめまして。私は**大学理学部化学科の***といいます。
質問なんですが、酸塩基反応についてアレニウスの定義とブレンステッド・ローリーの定義は何となく分かるのですが、ルイス酸、ルイス塩基がよく分かりません。教科書を見てもいまいちです。またどういうものがルイス酸・塩基になるのでしょうか? もしよかったら教えてもらえないでしょうか?
説 明
酸と塩基の概念も化学研究と共に発展してきました。1880年代にアレニウスやオストワルドは、水溶液中では電解質は陽イオンと陰イオンに電離していることに確証を得ました。そして酸が持つ酸性という共通の性質は、酸の化学式から見て、水素が水素イオンになることによって生じていると結論します。そして酸とは水溶液で水素イオンを生じる物質と定義しました。これ自身が、17世紀後半にラボアジェが酸のもとは酸素であると考えたことからの飛躍でした(これはデイビーが塩酸の化学式を確定したことも大きい)。そして酸の性質を打ち消す物質は塩基と呼ばれていましたが、これらは水溶液中で水酸化物イオンを生じる物質と定義しました。
ところが水素イオンとは陽子のことであり、それが電子の上着を着けている分子があふれる中で安定に存在できるはずがなく、次のように水分子と結びついてオキソニウムイオン H3O^+ になっていることが分かりました。
HCl + H2O ―→ H3O^+ + Cl^- (1)
したがって水酸化ナトリウムとの中和反応も
H3O^+ + OH^- ―→ 2H2O (2)
ということになります。
日常生活では溶媒はほとんど水ですが、水以外の溶媒中では、たとえば液体アンモニアに酸を溶解するとアンモニウムイオン NH4^+ が、エタノールに強酸を溶解すると C2H5OH2^+ が生成します。
HCl + NH3 ―→ NH4^+ + Cl^- (3)
H2SO4 + C2H5OH ―→ C2H5OH2^+ + HSO4^- (4)
これらを踏まえて1923年にブレンステッドやローリーは、酸は陽子(プロトン)を供与する物質、塩基は陽子を受容する物質というように、より包括的に定義します。すると中和反応は陽子をやり取りする反応になります。また化学反応は可逆的ですから、酸は中和するとその共役の塩基になり(反応(3)では HCl が Cl^- に)、塩基は中和するとその共役の酸になります(同じく NH3 が NH4^+ に)。
また水とアンモニアは次のように反応するので、
H2O + NH3 ―→ NH4^+ + OH^- (5)
水は反応(1)のように陽子を供与する酸であると同時に、反応(5)のように陽子を受容するので塩基でもあることになります。そしてこのような物質は自分と自身で陽子をやり取ります。水の場合はよく知られている次の反応になり、これは反応(2)の逆反応です。
2H2O ―→ H3O^+ + OH^- (6)
さてブレンステッドらの理論は体系的であり、その最大のメリットは酸と塩基の強さを「酸性度」(電離定数の対数の符号を変えた数値 pK)という統一した尺度で示すことでしょう。つまり塩基の方はその共役の酸の強さを組み込むのです。この尺度は逆から見れば塩基の強さを表しています。こうして酸と塩基の反応のしやすさが手に取るように明らかになりました。
それでは質問のルイスの定義に移ります。彼はオクテット説という共有結合の理論を生み出した科学者であり、現在でも高校ではそれに基づいて電子式を使って共有結合を説明しています。
ホウ酸はよく知られた酸ですが、次のように反応して陽子を供与します。
H3BO3 + H2O ―→ H^+ + H4BO4^- (7)
示性式を使うと次のようです。
B(OH)3 + HOH ―→ H^+ + B(OH)4^-
ホウ酸は水分子の電子対を受容し、電子対を供与した水分子が陽子を供与するわけです。これは水が単独で陽子を供与するのではありません。またホウ酸が陽子を受容するのでもありません。
多くの有機化学反応では、酸が触媒としてはたらきます。たとえばエタノールに濃硫酸を加えてジエチルエーテルを合成する場合は反応(4)に続いて
CH3CH2OH2^+ ―→ CH3CH2^+ + H2O
CH3CH2^+ + HOCH2CH3 ―→ CH3CH2O^+CH2CH3
|
H
CH3CH2O^+CH2CH3 ―→ CH3CH2OCH2CH3 + H^+
|
H
と反応します。
またフリーデルクラフト反応では塩化アルミニウムが触媒としてはたらいて、たとえば次のように反応します。
C6H6 + CH3Cl ―→ C6H5CH3 + HCl
これは次の段階を経て進行します。
CH3Cl + AlCl3 ―→ CH3^+ + AlCl4^- (8)
CH3^+ + C6H6 ―→ [C6H6CH3]^+(正電荷はメチル基が結合した炭素原子にある)
[C6H6CH3]^+ + AlCl4^- ―→ C6H5CH3 + HCl + AlCl3
表現の制約はありますが、あなたは理学部化学科ですので、電子式に置き換えて見直すことができると思います。すると陽子が反応する部分を含めて、電子対の受容と供与が繰り返されていることが分かります。
こうして同じ年の1923年にルイスは、酸は電子対を受容する物質、塩基は電子対を供与する物質と定義しました。ブレンステッドの酸もそれから生じる陽子が電子対を受容するのですが、新しい定義では水素を含まないホウ酸、塩化アルミニウムなども酸の仲間に入ります。またルイスの定義では、塩基は電子対を供与する相手が陽子に限定されなくなります。反応(7)の水や反応(8)の塩化メチルがルイスの塩基になります。そしてこの理論は錯イオンにも広がります。ただし彼の定義は酸塩基の概念に新しい視点を加えたのですが、ブレンステッドの定義のすべてを含んでいるわけではないことには留意すべきです。
<以上>
陽子得失表
HClO4 ←→ ClO4^- + H^+ −10
HI ←→ I^- + H^+ −10
(CH3)2C=OH^+ ←→ (CH3)2C=O + H^+ −7.2
HCl ←→ Cl^- + H^+ −7.0
H2SO4 ←→ HSO4^- + H^+ −5.2
C2H5OH2^+ ←→ C6H5OH + H^+ −2.4
H3O^+ ←→ H2O + H^+ −1.74
HNO3 ←→ NO3^- + H^+ −1.4
CCl3COOH ←→ CCl3COO^- + H^+ 0.1
H2SO3 ←→ HSO3^- + H^+ 1.76
HSO4^- ←→ SO4^2- + H^+ 1.92
H3PO4 ←→ H2PO4^- + H^+ 2.15
H2CO3 ←→ HCO3^- + H^+ 3.9
(not CO2 )
C6H5NH3^+ ←→ C6H5NH2 + H^+ 4.6
CH3COOH ←→ CH3COO^- + H^+ 4.78
H2CO3 ←→ HCO3^- + H^+ 6.35
(全 CO2 )
H2S ←→ HS^- + H^+ 7.02
H2PO4^- ←→ HPO4^2- + H^+ 7.20
H3BO3 + H2O ←→ H4BO4^- + H^+ 9.23
NH4^+ ←→ NH3 + H^+ 9.25
H4SiO4 ←→ H3SiO4^- + H^+ 9.66
C6H5OH ←→ C6H5O^- + H^+ 10.0
HCO3^- ←→ CO3^2- + H^+ 10.33
HPO4^2- ←→ PO4^3- + H^+ 12.38
H2O ←→ OH^- + H^+ 15.74
C2H5OH ←→ C2H5O− + H^+ 16
CH3COCH3 ←→ CH3COCH2^- + H^+ 20
CH≡CH ←→ CH≡C^- + H^+ 25
(C6H5)3CH ←→ (C6H5)3C^+ + H^+ 32
CH2=CHCH3 ←→ CH2=CHCH2^- + H^+ 35
NH3 ←→ NH2^- + H^+ 36
酸性度
02A−188
差出人:山本 喜一
送信日:03年7月1日
件 名:ポップコーン
こんにちは、山本です。
1学期も終わりに近づきましたが、今日は、授業でポップコーンをやりました。2年前、この実験を生徒にやらせたところ、ビーカーにトウモロコシの焦げ目がついて、後かたづけに苦労しました。そこで、今年はビーカーの底にアルミホイルを敷いてやらせました。
500mlのビーカーの底に手のひらくらいのアルミホイルを敷き、その上にコーンをパラパラと入れ、穴のあいたホイルでふたをして加熱したわけです。こうすることによって、どのグループのビーカーも焼けこげがつかないまま片づけ
ることができました。もしポップコーンをやるのであれば、試してみてください。
同僚の生物の先生が、爆弾あられを作る機械を借りられるかも知れないと言っていました。あれができれば、おもしろいでしょうね。何とか実現したいと思っています。
02A−189
差出人:山本 喜一
送信日:03年7月1日
件 名:ポップコーン(2)
つけ足しです。今回、油は使わずに、コーンだけを前のメールに書いたやり方で加熱しました。ビーカーをよく振りながら加熱すると、油がなくてもうまくできました。
02A−190
差出人:山本 喜一
送信日:03年7月2日
件 名:チェルノブイリの傷
こんにちは、山本です。
今日はNHKのプロジェクトX「チェルノブイリの傷」のビデオを見せました。以前、安房塾で神奈川の杉山さんが紹介してくれた本を映像にしたものだと思います。原発事故の数年後、甲状腺にガンを発生する子どもたちが増えました。その治療に、ベラルーシでは旧式の手術が行われていました。右耳の下から鎖骨の上まで、首筋を縦に切り、さらに、そこから直角に曲がって左側の首の方まで切り開く手術です。甲状腺を摘出した後も、首には大きなL字型の傷が残るやり方でした。
それを知った信州大学の菅谷(すげのや)医師は、大学に退職願を書いて、自費でベラルーシに渡り、傷の少ない手術法を現地に広めました。その手術を受けた子どもたちの中から、看護士を目指す人が現れます。また、ガンの再発に不安を抱きながらも結婚し、無事に赤ちゃんを産む女性が現れます。
大学の助教授という出世の道を捨て、退職金を切り崩してベラルーシの人たちに福音をもたらした菅谷さんを絶賛して、番組は終わります。プロジェクトXという番組は、個人的には好きになれないのですが、この菅谷さんを取り上げたものだけは、生徒に見せようと思いました。こういう生き方をしている人もいるということを、知らせたかったのです。
(後略)
02A−191
差出人:鬼塚 公志
送信日:03年7月3日
件 名:ポップコーン−うちでもやっています
ポップコーンは5年ほど前からちょくちょくやっています。食べ物用にビーカーを使っても使ううち,コーンが焦げて黒くなって使えなくなりました。山本さんのやっているようにアルミホイルをしくといいようですね。今度やってみようと思います。
ビーカーが黒く焦げるのは近火の強火が原因のようです。遠火の強火ですると時間は少しかかりますが焦げずにうまくいくようです。そう説明しても言ったとおりにしないのが生徒で,三脚の上にそのまま置いてしまう生徒が何人もいます。
紙袋に塩やカレー粉を入れて自分好みでさせると結構生徒は喜びます。
最近の傾向としては,ポップコーンぐらいでは生徒は喜ばなくなってきている生徒が増えているようです。以前はひとクラスに数名でしたが,今は十数名が参加しなくなってきています。
02A−192
差出人:<林 正幸BR>
送信日:03年7月4日
件 名:遊びと学びの乖離
おはよう。林です。
昨日定期通院したら、主治医から「元気ですね。退職すると落ち込む人が多いのですよ。林先生はもともと仕事人間ではなかったのですね。」と言われてしまいました。そこで答えました。「とんでもない。私は仕事人間です。今でも授業がないだけで、理科教育の仕事が中心の生活ですよ。」
鬼塚さん、事務局の仕事ご苦労さまです。私としては今回のアルケ通信は見送ります。アルケ合宿には参加しますが、8月5日は8時過ぎにはホテルを出る必要があります。名古屋市科学館でこの日から先進科学塾が開講されるからです(ちなみにこれは英語では”Advancing Science Workshop”と呼ぶことになりました。よく内容を表しています)。なおアルケナイターは「お楽しみ広場」と同じでもよければ協力できます。
そして鬼塚さんの次の文についてです。
<7月3日のメールの引用>
最近の傾向としては,ポップコーンぐらいでは生徒は喜ばなくなってきている
生徒が増えているようです。以前はひとクラスに数名でしたが,今は十数名が参
加しなくなってきています。
<以上>
6月17日のメール『「藤田論文に寄せて」の転送』でも触れたつもりですが、私自身がこのことを強く感じて来ていました。昔は「遊びの中に学びがある」と言われました。しかし現在はそう単純でもなさそうです。現在は享楽的な刺激を得るには事欠きません。実験はむしろ面倒なのでしょう。遊びが学びに結び付くためには、それを自らのものとして、工夫したり疑問を見つけて考えたりする必要があります。ところがそれには積み上げが求めれられます。
7月1日には愛知の県教研実行委員会があり「新カリ1年生(高校)の学力低下が目立つ」ことが話題になりました。新カリキュラムは個性を尊重し、ゆとりの中で生徒の「遊び」が重視されているはずですが、知識詰め込みの否定が裏目に出ているばかりです。多面的評価も名ばかりで、力を持つのは成果主義です。
山本さんの「チェルノブイリの傷」のビデオを見せる実践も生徒を目覚めさせるのには重要です。しかし多くの高校生がそれを受けとめる能力を失っていることも事実です。それには彼らの学習歴が影響していると思います。
いま遊びから、理科で言えば実験から、学びを引き出すことの再構築が課題です。それは生徒を気ままにさせておくことではなく、教師の指導性が求められます。知識の詰め込みも不可欠です。そして小学校から始めなければなりません。
ではまた。
02A−193
差出人:野中 直彦
送信日:03年7月4日
件 名:今年の科教協への参加
事務局の鬼塚さん、いろいろとご苦労さまです。今年の科教協へはフル参加します。レポートらしいものはありませんが、数年前の「大変だレポート」をもってアルケ合宿へも参加します。よろしくお願いします。
まだ、「とんぼ玉」をやっています。あまり技術的には進歩していませんが、ガラスは私のライフワークの1つになり
つつあります。明日、いや今日ですね。とんぼ玉教室を小学生親子教室で開催するべく、出かけます。
金を溶かした溶液を、ガラスとまぜたら「金赤」はできるのでしょうか?金赤はプラスチックの中での発色にも使われ
ているのでしょうか。
杉山さんの方の合宿もとても楽しそうで参加したいのですが、学校が8月26日からスタートするため、残念ながら参
加できません。
02A−194
差出人:野中 直彦
送信日:03年7月5日
件 名:焔硝とは
やっぱり、あちこち自分ででかけることは大切ですね。小さな村の「科学ひろば」へとんぼ玉で、でかけました。あの世界文化遺産の合掌村の「岐阜県の白川村」へ。そのあと、和田家(重要文化財)の息子さんが教員をされているということで、案内をしてもらいました。そこで、こここで焔硝の話を聞いて、とても興味を覚えました。江戸時代から、副産業として、火薬の原料としてして、焔硝をつくっていたとうのです。あのペリーの黒船騒動の話が、この岐阜県の山奥の白川村まで聞こえていたというのです。同じく、世界文化遺産のゴカヤマでも、同じように焔硝を作っていたというのです。昔の作り方で、硝石を作って見るのも面白いと思っています。
02A−195
差出人:野中 直彦
送信日:03年7月8日
件 名:危険物甲種に合格
何度目でしょうか。危険物甲種に合格してしまいました。多分5回目という情けなさ。あまりに受からないので、今回で最後にしようと思っていましたが、合格できてうれしいです。「ほんで何?」ですが、うれしいのでした。
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