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９９Ａ−２１１
差出人：鈴木 久
送信日：００年２月３日
件 名：アルケミスとの資料提出しめきり
アルケのみなさん ごぶさたしております。鈴木 久です。
林さんが資料を送ったのを何日か前に読みましたが今回の提出期限はいつなのでしょうか？
（中略）
ここのところ、起きてはいるがほとんど仕事が進んでいない状態の毎日が続いています。せめて、資料提出で自分を追いこまなくてはと思っています。
きょう、転勤の可能性を示唆されました。これを機会に、今行っている質問紙法のプリント作りに精を出し何とか完成に持ち越したいです。
それと学校に大量においていある理科の実験材料（骨や実験道具、自作器具など）を整理しはじめなければ。
なかなか、メールの内容のコメントも書けずにすいません。
９９Ａ−２１２
差出人：山本 喜一
送信日：００年２月３日
件 名：鉛蓄電池の長所
こんにちは、山本です。
「鉛蓄電池は安定した品質、高度の信頼性、適度の経済性、さらにはすぐれたリサイクル性を有するため、二次電池のうちでもっとも広く実用されている。」これが「電気化学概論」（松田・岩倉共著、丸善出版）の記述です。
内部抵抗の少ない電池なので、高品質で信頼性があるのでしょうね。そして、鉛は安いから経済性も高い。リサイクルについては、車のバッテリーなどはかなり回収、再利用されていると思われます（調べたことはありませんが）。ただ、ポータブルＣＤなどのように、薄くて密閉型の鉛蓄電池は回収されずに廃棄されているでしょうね。
こういう二次電池に比べて一次電池は、エネルギーの無駄遣いだと思います。乾電池の場合、製造に要したエネルギーのうち、わずかに１％しか利用できないそうです。エネルギー利用の観点から、電池教材を見直すことも必要だと思います。
では、また。
９９Ａ−２１３
差出人：藤田 勲
送信日：００年２月４日
件 名：ガスの話
今晩は、藤田です。
今日は以前メールでも少し書いた、ガスの話をしたいと思います。
ガスをその自然界での発生源別に分けると、その性質がわかりやすくなるような気がしています。いわばガスの本籍地を調べてみるわけです。とりあえず、A:発生源、B:原因、C:例の順に、授業で板書したものをそのまままとめてみます。
@腐敗ガス A火山ガス B公害ガス
発生源 動植物の死骸の腐敗 岩石や海水の分解 原油やガソリンの燃焼
原因 微生物の呼吸 高温・高圧の水蒸気 工場や自動車
（生命活動） （火山活動） （人の生産活動）
例 硫化水素 二酸化炭素 二酸化炭素
メタン 二酸化硫黄 二酸化硫黄
アンモニア 硫化水素 二酸化窒素
塩化水素
当然のことながら生命体の基本を作るタンパク質などの有機物が嫌気的（還元的）な条件でバクテリアによって分解されたものが腐敗ガスですね。硫化水素(H2S)、メタン(CH4)、アンモニア(NH3)のいずれも、S原子、C原子、N原子という有機物を作る基本原子の水素化合物になります。還元的な非金属の水素化合物ですから「燃える」という共通の性質を持つ、といって良いでしょう。オナラや冷蔵庫の中の悪臭の原因ガスはやはりこれらのガスの親戚ですね。（使い古しのキムコを加熱して発生するガスの分析をすると面白いですよ。）授業では、シベリアの永久凍土が地球温暖化の影響で解け出して、地下泥炭に眠る大量のメタンガスが放出され、温暖化が加速する懸念があることを新聞記事（`95,1,4朝日）で紹介したり、群馬県では下水道の汚泥から発生するメタンガスを燃料として各家庭に供給しようとする計画があること（これもいつかの朝日の記事）等に触れることにしています。また、納豆から発生するアンモニアをリトマス試験紙で検出する演示実験（新潟理科研究会『５分間でできる楽しい化学実験』裳華房、著者名もタイトルも定かではなく、すみません）もやって見せることにしています。
一方、腐敗ガスに対して公害ガスは酸化的なガスと言えます。人間の生産活動の元であるエネルギー生産はもっぱら原油（これは有機物の死骸ですね）等の燃焼によるわけですから当然ですね。二酸化硫黄(SO2)、二酸化炭素(CO2)、二酸化窒素(NO2)のいずれも、S原子、C原子、N原子という有機物を作る基本原子の酸素化合物になっています。硫化水素(H2S)、メタン(CH4)、アンモニア(NH3)が水素化合物なのと対照的です。有機物の腐敗で還元的な腐敗ガスが、有機物の燃焼で酸化的な公害ガスが発生すると抑えておきたいと思います。もっとも大気中の二酸化窒素はタンパク質起源ではなく、空気中の窒素が高温で酸化されたものですね。二酸化炭素は地球温暖化ガス、二酸化硫黄は喘息ガス、二酸化窒素は発ガン性ガスとまとめます。そして、ガソリン車とディーゼル車の排ガス中のNO2をザルツマン試薬で検出するという、山本方式の実験を演示でやることにしています。
最後に、火山ガスですが、これはイオウ系ガスと塩素系ガスと炭酸ガスの混合ガスです。地殻の鉱物はほとんどが金属の酸化物や硫化物ですが、硫化物は高温水蒸気による加水分解を受けやすいのでしょう。例えば次のような反応で硫化水素を発生するかもしれません。そして、このガスが地表近くで酸化を受ければ容易に二酸化硫黄になるものと思われます。なお、温泉の湯ノ花はこの２つのガスの反応ですね。
FeS ＋ H2O ＝ FeO ＋ H2S
2H2S ＋ 3O2 ＝ 2SO2 ＋ 2H2O
2H2S ＋ SO2 ＝ 3S ＋ 2H2O
塩素系のガスの方はハロゲン化鉱物の加水分解でしょう。岩塩や蛍石が加水分解を受ければ塩化水素とフッ化水素を発生しますね。あるいは、硫化水素による分解も考えられるかもしれませんが、いずれにしても塩素系のガスはハロゲン化鉱物が起源でしょう。
NaCl ＋ H2O ＝ NaOH ＋ HCl
NaCl ＋ H2S ＝ Na2S ＋ HCl
また、炭酸ガスは炭酸塩鉱物の熱分解でしょう。授業では、亜硫酸ガスによる阿蘇山での中毒事故（`97,11,29朝日）や炭酸ガスによる八甲田山での中毒事故（`97,10,29朝日）の記事を紹介します。そして、ドライアイスによる酸欠事故の危険性にも触れます。なお、20％濃度の酸素と80％濃度の二酸化炭素を含む合成空気でも呼吸停止により死亡することから、二酸化炭素の生理作用には呼吸抑制能がありそうです。野菜のガス貯蔵に低酸素（3〜5％）、高二酸化炭素（2〜10％）を使うことや、過呼吸患者に呼気を再び吸わせるのも、二酸化炭素の呼吸抑制作用を利用したものなのかもしれませんね。代謝過程のどこかを代謝物である二酸化炭素がフィードバック阻害しているのでしょうか。
以上、かなり私の推論や独断もありますが、各論分野の１つのプランとして提起してみました。コメントをいただけたら嬉しいです。
では、また。
９９Ａ−２１４
差出人：山本 喜一
送信日：００年２月４日
件 名：ＲＥ：ガスの話
こんにちは、山本です。
藤田さんのガスの話、大変興味深く読みました。腐敗ガスは燃えるガス、公害ガスは燃えないガスという区別も面白いですね。なるほど、と思いました。
ところで、一つだけ。過換気症候群についてです。これは呼吸が激しくなって、血液中のＣＯ２濃度が下がり、血液がアルカリ側に傾くことによって起こるようです。荒い呼吸、手足や口のまわりのしびれなどの原因は、血液のアルカリ性が強くなるため。治療は、口にポリ袋をあてて、自分が吐いた息を再び吸い込むようにして、血液にＣＯ２を溶け込ませることだそうです。（朝日新聞’９８，１０，１８より）なお、この記事は「酸と塩基」の授業で、生徒に配りました。
９９Ａ−２１５
差出人：藤田 勲
送信日：００年２月５日
件 名：ガスの話−その２
こんばんは。
山本さん、早速のコメントありがとうございました。すぐに返答ができるのがメールの強みですよね。肯定的な評価にほっとしています。やはりいくつになっても褒められるのは嬉しいですね。ただ、形式的に褒めあうだけではメール交換の意味はないわけですから、率直な批判や意見交換はぜひ必要な方法ですよね。アルケの良さはどんな権威にも縛られないで、自由に意見が言えるという点にあるわけですから。
「腐敗ガスは微生物が作り、火山ガスは大地が作り、公害ガスが人間が作った」というのと、「腐敗ガスは非金属の水素化物だから燃えるガス、公害ガスは酸化物だから燃え尽きたガス」というのは、なかなか良いキャッチフレーズだと思いませんか。
ところで、過喚気症候群ですが、これは二酸化炭素の欠乏によってアルカローシス（アルカリ性血症）を引き起こすのでしたね。失礼しました。「慢性のアルカローシスは、呼吸や筋肉の運動が弱くなったり、重症のアルカローシスは痙攣を起こし死に至る」（アメリカ化学会『ケムコム−社会に活きる化学』,東京化学同人,1993）そうですから怖いですね。アルカローシスとは逆のアシドーシス（酸性血症）では「中枢神経が影響受ける。軽傷の場合には、錯覚を起こしたり分別がなくなったりするが、重症になると、ショック、麻痺が起こり、死に至ることもある。」（前掲書）ということです。
一方、「二酸化炭素は10％吸入で視覚障害、耳鳴り、ふるえが現われ1分で意識消失がおき、30％吸入ではほとんど即座に意識消失がおきる。」（内藤裕史『中毒百科』,南江堂,1991）と言われています。この二酸化炭素中毒による症状は、結局の所、血液中の炭酸ガス濃度が上昇して血液が酸性化すること、すなわちアシドーシスが原因なのでしょうか。二酸化炭素の生理作用をアシドーシスによるものと考えて良いのでしょうか。この点についてはどう思いますか。皆さんのご意見を聞かせてください。
では、また。
９９Ａ−２１６
差出人：林 正幸
送信日：００年２月５日
件 名：過呼吸について
こんばんは、林です。
藤田さんの「ガスの話」、各論でのひとつの扱い方として興味深いです。ただしこの３種のガスで終わるとすると物足りない面があります。光合成による酸素や、反対に酸素呼吸による二酸化炭素、それに工業的に生産される水素、塩素、一酸化炭素、エチレンなど、そして希ガスがあります。
さて過呼吸ですが、私も一度、心臓病であることが分かった初期のころに、不安感から起こったことがあります。次第に荒くなる呼吸に、夜中でしたが急いで家内に車で病院に連れていってもらいました。着いたときは体がしびれて歩くこともできず、医師はすぐに血液検査をし、ポリ袋による処置などをしてくれました。そして私にこう言いました。「血液が酸性になっています。もうすこしｐＨが小さくなると気を失うところでした。」 私のこの記憶が正しければ、過呼吸では血液は酸性になることになります。
改めてヘモグロビンのことを調べてみました。これは４つの酸素分子と結合できます。結合は酸素分圧に依存しますが、１つの酸素分子が結合したヘモグロビンはその形（コンフォメーション）が変化して２つ目以下はいっそう結合しやすくなる協同現象があるそうです。さすがタンパク質分子ならではの振る舞いです。さて組織内では、酸素分圧が低いので酸素分子が放出されます。しかしここで二酸化炭素がそれを促進するそうです。その原因は二酸化炭素が水と反応して生じる水素イオンにあるそうで、ボーア効果と呼ばれています。したがって二酸化炭素濃度が高い空気を吸い込むと、酸素濃度が正常でもヘモグロビンは酸素分子と結合しなくなります。これが呼吸に対する二酸化炭素の作用と思われます。（生物学教育講座２ 長野著「物質とエネルギー代謝」（東海大学出版社）より）
こんなわけで過呼吸において呼気を再び吸わせるのは、組織への酸素供給を一時的に抑えるためと思われます。そして血液は過剰な呼吸による二酸化炭素の生成で酸性になるのではないでしょうか。
話は変わってここ３日は、丸善の化学教科書シリーズの「無機材料化学」（塩川著）を読みました。物質を材料という視点でとらえることは重要ですね。これは私たちが現に活用している性質に注目することになります。また材料化学は産業と結び付いて日進月歩ですから、高校の教科書の枠組みに捕らわれることなく、新しい価値ある性質を知ることができます。材料という視点も加えて各論を構成していきたいと思いました。
ではまた。
９９Ａ−２１７
差出人：藤田 勲
送信日：００年２月６日
件 名：二酸化炭素の生理作用
こんにちは、藤田です。
林さんは過呼吸の経験がおありなのですね。今は心臓の方はもう大丈夫なのですか。どうぞお大事にしてください。
さて、林さんのメールにもあるように、二酸化炭素の生理作用の一つはボーア効果から説明ができそうですね。ヘモグロビン（Ｈb）による酸素の結合はpＨとＣＯ２濃度の影響を強く受け、Ｈ+とＣＯ2の結合はＯ2の結合と逆の関係にあるのですね。つまり、ＨbはＯ2以外にＨ+とＣＯ2も運べるのです。その様子は次のように模式的に表せるかも知れません。
ＣＯ2-Ｈb-Ｈ+ ＋ Ｏ2 ＝ Ｈb-Ｏ2 ＋ Ｈ+ ＋ ＣＯ2
ヘモグロビンへのＯ2、ＣＯ2及びＨ+の結合サイトはそれぞれ違っていますが、Ｏ2がくっつくことでヘモグロビンの立体構造に変化が起きてＨ+とＣＯ2を離すようです。
ヘモグロビンには、肺から運んできたＯ2を末梢組織に受け渡し、ここで生成した２つの呼吸代謝物、すなわちＨ+とＣＯ2を受け取って肺と腎臓に運んで排泄する役目があります。ＣＯ２生成で組織内は酸性になりPＨが減少しますので、ヘモグロビンは組織内で増大したＨ+も排泄しなければなりません。先に示したヘモグロビンに関する平衡反応は、このヘモグロビンの役割にうまく適応していますね。すなわち、比較的低いpＨと高いＣＯ2濃度環境にある末梢組織では、ヘモグロビンに関する平衡は左に移動してＯ2を離してＨ+とＣＯ2を受け取るヘモグロビンが増えます。こうして組織に酸素が供給されます。一方、肺の毛細血管では低いＣＯ2と高いＯ2環境にありますので、平衡は右に移動してＨ+とＣＯ2を放出してＯ2を受け取るヘモグロビンが増えます。こうしてヘモグロビンは総合的にＯ2とＨ+とＣＯ2の輸送を行っているわけです。
そこで、肺の毛細血管と接している大気の環境がＯ2濃度は変わらないとしてＣＯ2濃度が増えたらどうなるでしょう。ヘモグロビンに関する平衡は左に移動して、ヘモグロビンはＣＯ2を肺から各組織に輸送することになりそうですね。こうして組織はＯ2欠乏とＣＯ2増加により酸性化してくるものと思われます。この結果、組織の代謝回転は下がって呼吸は抑制され、酸性化によるアシドーシスの影響も現れてくるのでしょう。つまり、ＣＯ2の生理作用は酸欠を伴う酸性化にあると言えるかもしれません。酸素濃度が変わらなくても二酸化炭素濃度の増加は生体に与える影響が極めて大きいと言えるのではないでしょうか。酸素20％、ヘリウム80％の合成空気では問題なくても、ＣＯ80％の合成ガスでは死に至るのはそのためかもしれませんね。こう考えると、私が前回のメールで紹介した本『中毒百科』に書いてあった「従来二酸化炭素によって二次的に起きた酸素欠乏とされたほとんどの症例は、酸素欠乏によるものではなく、二酸化炭素中毒によるものだとみてさしつかえない。」という記述には疑問が残ります。繰り返しになりますが、吸気に酸素が十分にあっても二酸化炭素の増加によって、血液中で酸素の運搬するヘモグロビンの量は確実に減り二酸化炭素を運ぶ量が増えるわけですから、組織の酸欠は避けられないと思います。
なお、私の「ガスの話」はこれで全てのガスを説明しようとするわけではもちろんありません。工業的に半導体などで使われているガスをどう扱うかは、別に検討が必要だと思います。しかし、現在の本校の状況からして、こういう工業的な側面はあまり関心を引かないだろうと思われますので、私はまだ実践していません。ただし、こういうガスや材料から自然や社会の仕組み、あるいは生活を見直すことができる授業展開があれば、ぜひ紹介して欲しいです。林さんの各論の展開を楽しみにしています。
９９Ａ−２１８
差出人：鈴木 久
送信日：００年２月９日
件 名：ＲＥ：アルケの締め切り
林 正幸さん他アルケのみなさん こんばんは 鈴木 久です。おひさしぶりです。
先日、松本さんに電話したところゆったりとやってますよ。とのこと。（正確に覚えていなくてすいません。）ただし、岐阜物理サークル通信と林 さんの資料だけとのことです。あとは自分の資料をつけることを考えているとのこと。
2月中旬に発送を考えているそうです。今からでも遅くないのでみなさん資料を送りましょう。私も何とかこれから作って送るつもりです。
９９Ａ−２１９
差出人：山本 喜一
送信日：００年２月１０日
件 名：理科をいかに学ぶのか
こんにちは、山本です。
先日、金沢で行われた教研のまとめを書きました。教研は２．５日間行われました。私は２日目の午前中、「理科をいかに学ぶのか」というテーマで、中・高からのレポートを討議する分散会の司会をしました。以下は、その分散会のまとめです。実際のレポートを見ていないと、分かりにくいかも知れませんが、気が向いたら読んでみて下さい。
理科をいかに学ぶのか（中学校高校分科会）
まず、「自ら学ぶ生徒」を育てることに力点を置いた実践報告が何本かあった。自分で抱いた疑問を、自分で解決できる。そういう力を育てようという試みである。生徒は日常生活を送りながら、あるいは授業中の実験・観察などから疑問を生み出すことがある。既成概念を整理することによって、疑問が出てくることもある。教師はそれらを拾い上げ、解決方法を考えさせる。そして、思いついたことを発表させ、グループ討論やクラス討論で深める。次に、それぞれの解決策に基づいた実験や観察を行い、発表させる。こういうスタイルを自由研究に当てはめた報告や、「水溶液」、「酸とアルカリ」などの授業に取り入れた報告があった。
この授業に対して、理科の基礎的・基本的な知識を獲得させることを、おろそかにしているのではないかという意見が出された。生きていくために必要な知識の一つとして理科をとらえたとき、教えなければならない内容が浮かび上がってくる。例えば水は体内の有害物を溶かし、排泄する作用を持つものものとして教える必要性が出てくる。また、ＪＣＯ事故が象徴するように、原発という巨大な危険と共存している以上、放射線や原子力の知識は生きていく上で欠かせない。こうした基礎・基本をなおざりにして、自主的に学ぶ姿勢だけを育てるやり方はどうか、という意見である。これに対しては、子どもを学びの主体としたとき、学ぶ対象をも子どもに選ばせるべきではないかという考えが出された。大人の側が学ぶ内容を用意し、子どもにそれを獲得させるというやり方は、子どもを学びの主体から降ろすものだという意見である。これは、最終日の総括討論でも取り上げられた。
理科の基礎・基本とは何であるのか。それは自然科学という学問の基礎・基本なのか。あるいは、生活や健康を守るために必要な知識のことをさすのか。基礎・基本は大人が用意しておくものなのか、子どもが選ぶべきものなのか。次回の教研では、そこを深める必要がある。
次に、ものづくりや楽しい実験を積極的に取り入れた授業がいくつか報告された。そこには教師自身が実験を楽しみ、問題を持つ生徒をも授業に引き込んでいるようすがうかがえた。生徒に楽しさを与えて、そしてどうするのか。静岡（中）からは、楽しみながら実験結果を予測させている取り組みが報告された。また、楽しさだけで終わらせないために、教師のちょっとしたサジェスチョンが必要だという指摘があった。例えばナトリウムの爆発実験の後、「もんじゅ」の話を入れるというように。
続いて、なるべく本物に触れさせることを目指した授業レポートがあった。岩手（高）からは、地学で野外実習を取り入れた授業が報告された。授業時間のみならず、定期テストの午後などを使って、年に数回の野外実習を行っている。この実習から、生徒は普段の見慣れた景色の中に、壮大な地球の歴史を発見する。教科書や図鑑だけでは得られない貴重な体験である。またこの実習は、地学という教科の枠組みを越え、丸ごとの地球を相手にしたものであった。沖縄（中）からは、八重山の植物検索図鑑を作る取り組みが報告された。一般の図鑑は東京を中心に書かれているため、石垣島の植生とは大幅なずれがある。そこで、地域で使える図鑑づくりを思い立った。検索しやすく、生徒の興味を引くように、ＣＤ−ＲＯＭで図鑑を作ったという報告であった。
最後にＳＩ単位系の話題が出た。教科書も国際的な単位系に改められるという。これは単位のグローバリゼーション化である。したがって、地域性や地域の文化を軽んじるものではないかという指摘があった。また教科書は、加速度を学ばない段階でＮ（ニュートン）が出てくるなど、子どもたちの発達段階を無視しているという意見も出た。だが、これは時間不足で深められなかった。これも、次回への課題である。
以上です。結局「理科は何のために学ぶのか」「理科の基礎基本とは何なのか」という話になりました。みなさんは、ここをどう考えますか？
９９Ａ−２２０
差出人：藤田 勲
送信日：００年２月１１日
件 名：硫化銀のこと
こんばんは、藤田です。
610ハップにつけて硫化した銀をバーナーで直接加熱すると銀に戻る実験がありましたね。四ヶ浦さんがやっていたやつです。これがなぜ起こるのか。四ヶ浦さんは硫化銀のイオウが空気中の酸素に取られたためだと思うと言っていましたね。しかし、盛口さんはイオウが銀の中まで潜り込んだ、すなわちイオウが銀に溶解する可能性もある、というようなことを言っていましたね。本当はどうなのか、次のような実験をやってみました。
試験管内に銀板を入れ、イオウ蒸気中で加熱して硫化銀にしました。取り出した硫化銀は硫化銅のようにポキポキと折れましたので、完全に硫化したと思います。次に、この硫化銀を直接バーナーの直火で加熱した所、黒い硫化銀は加熱したところから簡単に銀になって融け落ちました。
次に、市販の硫化銀の粉末を試験管に取り、加熱しながら酸素ガスを試験管内に吹き込みました。硫化銀は真っ赤に発熱しながら銀に戻り、試験管の口からは二酸化硫黄の特有の刺激臭がありました。
以上のことから、硫化銀が加熱により銀に戻るのはイオウが二酸化硫黄になって抜けるからだと思われます。また、この反応は生成した銀が融解するほどの発熱を伴うようです。
Ａg2Ｓ ＋ Ｏ2 ＝ 2Ａg ＋ ＳＯ2
しかし、この実験だけでは表面のみが硫化した場合、加熱により表面のイオウが未反応の銀内部に拡散・溶解する可能性は否定できませんね。Ａg2Ｓ1-xまたはＡg2+xＳという銀イオン過剰の不定比化合物というやつですね。硫化銀の伝導性の良さはこの組成に原因があるようです。もし溶解するのなら銀板全体の重さは変わらず、抜けるのなら軽くなるはずですから、銀板の重さを精密に測ることができれば確認できそうです。書いていて今気づきました。何と間抜けな！もしかしたら、銀とイオウがモル比で２対１近くになるまでは拡散溶解して、それから先は酸素に一気に二酸化硫黄としてもって行かれる、ということだって考えられるかもしれませんね。
硫化銀の不定比性については工藤徹一『固体アイオニクス』(講談社,p.102,1986）を参考にしました。
ではまた。
９９Ａ−２２１
差出人：藤田 勲
送信日：００年２月１２日
件 名：トイレの汚れは塩基性？−その２
こんにちは、藤田です。
連休というのはやはりいいものですね。ゆったりした気分になれます。私は出不精ですから、のんびりと家でたまっている雑誌などの目を通しているところです。皆さんはいかがお過ごしですか。
さて、今日は「トイレの汚れは塩基性？」の続編を書きたいと思います。この中で私は結論として次のようなまとめを書きました。
>サンポールによる便器の洗浄は塩基性のクレアチニンが塩を作って可溶化するほ
>か、リン酸塩などの無機塩は洗い流せ、アンモニア臭も消せるものと思われます。
>しかし、尿酸やウロビリンのような酸性の有機物はアルカリ性の洗浄剤の方が洗い
>落としやすいかもしれません。つまり、黄ばみはサンポールではなかなか落ちない
>ということになりそうです。
ところが、左巻建男『身近なモノの100不思議』（東京書籍,p.80,1997）に「トイレの洗剤になぜ塩酸がふくまれているの？」という項目があり、この中には次のような記述があります。少し長くなりますが引用しておきます。
>水洗トイレでは、排泄物中の尿酸、リン酸、腐敗タンパク質などが洗浄水中のカル
>シウムイオンと結びつき、尿酸カルシウムやリン酸カルシウムなど、水に溶けにく
>いカルシウムの塩が生成します。（中略）水道水中に微量に含まれている鉄分が長
>いあいだに蓄積し、それが目で見えるようになったのが黄ばみです。黄ばみの主成
>分は鉄サビです。（中略）し尿汚れの原因であるカルシウム塩、黄ばみの原因であ
>る酸化鉄は、いずれも水に溶けにくい物質です。水に溶けにくい物質だから、便器
>などにより強く付着するのです。これらの汚れは、塩酸などの酸性物質と反応させ
>ると、水に溶けやすい物質に変わるものばかりです。そこで、トイレの洗剤には塩
>酸入りのものがあるのです。
この解説は要約すると、排泄物中の成分が洗浄水中のカルシウムイオンと結合することで生じるカルシウム塩と洗浄水中の鉄サビがトイレの汚れの原因である、という結論になると思います。
しかし、これでよいのでしょうか。トイレの汚れで気になるのは、洗浄水で洗い流せるところにつく汚れではなく、洗浄水が当たらない便器内の側面や縁などの汚れですよね。ここが時間と共ににおいや黄ばみの原因になるのは日常経験するところです。つまり、気になる汚れの多くは尿が蒸発、乾固する過程で生じる尿中の有機物や塩類なのではないでしょうか。これが空気酸化や腐敗を受けることでにおいや黄ばみが増すということだと思います。 前回の繰り返しになりますが、黄ばみはビリベルジンやウロビリンそれからインドキシルなどでしょうし、固形の硬い汚れは尿酸や尿酸ナトリウム、それからリン酸、炭酸、シュウ酸などのカルシウム塩やナトリウム塩などでしょう。洗浄水中のカルシウムイオンや鉄サビがトイレの汚れの主な原因を作っているわけではないはずです。
なお、試しに私はブリーチ（トイレ用ではなくキッチン用でした）を我が家の便器の黄ばんだ部分にかけておいてみました。少しおいてテッシュで拭いてみたところ、結構きれいに黄ばみが落ちました。これはアルカリが汚れを落としているというよりは、塩素（次亜塩素酸イオン）が有機物を酸化的に漂白している側面が強いのでしょう。サンポールがなかったので比較はできませんが、サンホールが万能ではないことだけは確かだと思います。
皆さんはどう思いますか。ご意見を聞かせてください。
９９Ａ−２２２
差出人：林 正幸
送信日：００年２月１２日
件 名：「酸化と還元」に対する生徒アンケート（その１）
こんばんは、林です。
昨日は愛知物理サークルに参加して、名大理学部で丹羽教授のニュートリノの話を聴き、続いて研究室の見学をしました。素粒子研究の最先端がかいま見えて勉強になりました。そしてそのあと取って返して、新婚の息子夫婦の来訪を受けました。なにせやっと念願の「むすめ」ができたわけで、ついつい話に力が入ってしまいます。
１年生の化学で「酸化と還元、および電子やりとり」という章が終わり、４クラス中余裕がある２クラスで次の３項目でアンケートを取ってみました。
＊納得したこと、面白かったこと
＊難しかったこと、興味がわかなかったこと
＊もっと知りたいこと、感想
まず第１項目についてまとめてみました。
＊納得したこと、面白かったこと
「いろいろな電池を作る実験は、電池という身近なものだけに興味が少しあったから面白かった。
製鉄の話では何となくだけど分かった気がした。
ほとんどの実験は面白かったけれど、皮膚にやけどを引き起こしたりする薬品を使う実験はかなりこわい。」
「ただの「電子のやり取り」という言葉以外にも、いろいろな言い方があって面白かった。」
「ボルタの電池やダニエル電池や鉛蓄電池などいろいろな電池があり、反応式に直すとそれぞれが異なった反応をしていて面白いなあと思った。」
「電池の原理がだいたい分かった。
金属と非金属の違いが分かった。
身近な物で電池が作れるというのが面白かった。」
「電池を自分で作ったこと。
酸化数の見つけ方。」
「電池の構造が分かったのは面白かった。
電池が簡単に作れるというのが意外だった。
これといった計算問題がなかったのはうれしい。」
「昔作られていた電池というのは歴史を感じて面白い。
電池や電気分解のしくみがよく分かった。
どの物質が電子を得たり失ったりするのか、ということを考えるのは推理していくようで面白い。」
「実験で電池を作ったり、乾電池のしくみを知るのが面白かった。
アルミ缶を作るのに電気を使うのを納得した。」
「いろいろな電池のしくみについて学べてよかった。今までは電池はボルタの電池しか知らなかったが、いろいろな種類があることが分かった。
電子を得たりとか失ったりとか、どうもよく分からないところもあるが、このような小さな世界のことも分かった気がする。」
「電子得失表が全ての鍵になっていることが分かった。
第９章はとにかく実験がたくさんあったので、それにもとづいて授業をやってくれたので、分かりやすかった。でも、内容は難しい。」
「電子のやり取りと、酸化・還元に酸化数という共通点があるのを発見した人はすごいと思った。
いままで還元という言葉を何となく使っていただけで、どういう意味か全然分からなかったけど、この章をやって「酸素原子を失う」ということが分かった。
宿題のときに、その章にやった内容を理解していると、それを思い出したりしてけっこう面白いけど、分かっていないところは、やってもあまり効果がないと思った。」
「テルミット反応の実験は花火みたいで面白かった。
相手物質を酸化する薬剤を酸化剤と言い、相手物質を還元する薬剤を還元剤と呼ぶことが分かった。」
「酸化数の増減が納得でき面白かった。
酸化されると還元されるっていうのがよく分からなかったけど、反応式を書いてみると分かりやすかった。」
「電池のしくみがよく分かった。中学生のころ、自分たちで分解したら、ぐちゃぐちゃになっちゃって分からなかったから。
反応を起こす時は、私たちが見えない小さな世界で、こんな複雑な反応が起こっているなんて、ビックリだった。」
「第９章の実験は、硫酸に過酸化水素水を加えると豆電球がついたりして、不思議に思った実験ばかりだったので面白かった。」
「ボルタの電池、ダニエル電池、鉛蓄電池の実験が特に面白かった。電池のしくみが分かったこともよかった。」
「実験をした時にはその物質がどんな反応をしたか分からないけど、授業で説明を聴いて納得したことがたくさんあった。
ボルタの電池の実験で、過酸化水素を加えたら、電池がパワーアップして面白かった。あと、減極剤というものについてよく分かった。」
「最初は、ｅ-とか２ｅ-とか出てきて全然分からなかったけど、プリントで何度も何度も出てきて、少し理解することができて、電子のやり取りが面白く感じられるようになったと思う。」
「積み算で計算すると反応式が簡単に求められること。
電子得失表があり、左辺の金属は上から電子を得やすいことや、陽イオンは下から電子を得やすいなど・・・という表を見ると、反応式など作る時に見ると便利ということ。」
「自分たちで電池を作ってメロディを流した実験はとても面白かったし、こんなことで電池が作れるのにもビックリ！！しました。
またこれを何個か作ってつなげるとかなり強い電気になることも驚きまた感動した。」
「いろいろな電池をつくる実験は手まわし発電機などを使ったので面白かった。
酸化数を求める問題はなんとなく納得した（分かった）と思う。それになんだかこの問題は楽しかった。」
「金属には、電子を得やすいもの、失いやすいものが順序よく決まっていることがすごいなと思った。
酸化還元反応には、電子のやり取りが深く係わっていて、本当の反応のしくみを知ることができた感じがした。
電池の原理も、勉強したことが係わっていて、身近にあるもので、触れることができて感心したし、分かりやすかった。」
「ほとんど、やったとこ、全部面白かった。」
「電子得失表が良かったと思った。左辺の金属は上から電子を失いやすい順番に並んでいたり、右辺の陽イオンは下から電子を得やすい順番になっているところや、矢印を両方向きに書くところなどはよく理解できた。」
「電子得失表を覚えればたいていの問題ができることを確信した。」
「面白かったのは実験で、分かりやすいし、とても面白い。
先生の授業は間に、実際の物や反応を見せるので、とても分かりやすい。
でも、自分は実験は分かっても、他のことが分からねえよ。」
「電池はだいたい理解できました。
化学そのものが好きなので、習っていることは全て面白いです。」
「宿題が当たってたので、先生にききにいって、時間はかかるけどなんとかできるようになった（気がするだけかも）。やり方が分かったらちょっと楽しかった。」
「他の章と違って実験が多かったので楽しかった！
酸化数についてはよく分かった！
フラスコにヨウ素と亜鉛粉末を入れて、紫色のけむりが発生した実験は面白かった。」
「中学のとき習ったことで「何でこーなるんやろ？」って思ってたことが、電子のやり取りでなっていることが分かって、よかったです。」
「酸化数が増えるか減るかによってその物質が「酸化される」とか「還元される」が決定されること。
電子を失いやすいものと得やすいものがあること。
いろいろな方法で電池が作れること。」
「銅の電解精練がよく分かった。銅と銅でイオン化傾向を使って不純物を取り除くのは面白いと思った。」
「製鉄とか電池など身のまわりのことのしくみが分かったのが面白かった。特に乾電池はよく使うので、すごい技術工夫がしてあるんだなあーと思ったし、電気はすぐできるんだなあーと思った。」
「やっぱり実験！！ 真剣に実験に取り組んで、次の授業でプリントをやっていくとき、少し自分でも書き入れていくことができるのが、なんかうれしかった。あと、実験プリントが印刷されてみんなにまわったときも、なんか「やったあ！」て感じでうれしかった。」
「アルミニウムの電解製錬。
電池の原理。
電池のことは身近なこともあって結構分かりやすかったです（とくにマンガン電池）。
実験はいつも自分の目で見たりできるからとても面白いし、納得できます。だから好きです。」
以上です。第２項目まで読まないと授業の実態は分かりませんよ。
そうそう、通院したとき医師に過呼吸のことを確認してみました。血液のアルカリ性が強くなり、体のしびれが来るということでした。二酸化炭素が放出され過ぎて水素イオン濃度が減少するためです。やはり治療の最中に聞いたことは間違っていました。
ではまた。
９９Ａ−２２３
差出人：林 正幸
送信日：００年２月１３日
件 名：「酸化と還元」に対する生徒アンケート（その２）
おはよう、林です。
書き忘れましたが、この「授業プリント」は私のホームページにありますので、参考にしてください。
http://www.zzz.or.jp/masasuma/
大まかに言うと、まず酸素原子のやり取りを酸化還元の概念と結んで扱い、次に電子やり取りをイオン化傾向、電池、電気分解と多様に扱い、最後に酸化数で電子やり取りも酸化還元に組み込む展開です。正直、最後の部分は不必要と考えているので、わずか１時間で終了します。
今日は「アンケート」
＊納得したこと、面白かったこと
＊難しかったこと、興味がわかなかったこと
＊もっと知りたいこと、感想
の第２項目のまとめです。
＊難しかったこと、興味がわかなかったこと
「酸化数が難しかった。どのようにして求めるかが分かったつもりでも、実際に問題を解くと、全然分かっていなかった。
イオン化傾向に興味がわかなかった。これを知ってて何の得になる？ まず最初にこう思ってしまう。」
「反応式や電子得失表を覚えるのがつらい。
物質名がたくさんある。」（この種の意見多数）
「酸化数の変化の考え方が分からなかったので、もう一度教えてほしいと思った。」（この種の意見多数）
「受身形、能動形の言い換えがややこしくて大変だった。」
「電気分解と電池のしくみがごちゃごちゃになってしまって、いまいち理解できない。電池だけなら理解できたけど、電気分解は何となくしか分かっていないので、ちがう電気分解の反応が出てくると分からなくなってしまう。今までで一番むずかしいと思う。」
「いろいろな電池のところ。実験をやったけどよく分からなかった。いろいろあったので、グチャグチャしてきた。減極剤がいまいち分からない。」
「酸化数とか式で求めるやつや、電子のやり取りが、よく分からない。
反応式、分解式を見るとやる気がしない。」
「化学式を覚えるのが難しかった。化学式をあまり覚えなかったので、化学式が出てくるところは難しかった。」
「日本語でははっきりしない「能動形」と「受身形」が難しかった。
塩化鉛の実験は簡単だったけど、鉛を含む物質を沢山使って鉛が出てきても、面白くなかった。」
「難しかったのはほとんどのコトで、興味がわかなかったことはとくにない。」
「金属の電子やり取りのところで、電子得失表が出てきたけれど、さっぱりわけがわからない。積み算が出てきて、難しい反応式などが出てきて難しい。
水を吸い上げる粉に対しては、水を吸い上げることに興味がわかなかった。」
「電子得失表で初めは右下がりしか反応できないと言っていたのに、授業が進んでいくにつれて反対でも反応ができると言われ、よく分からなくて難しかった。」
「酸化剤とか還元剤とかであまりよく理解できなかった。」
「金属のイオン化傾向のイオン化列が、あまりふだん触れない物質とかあったので、なかなか覚えにくいと思った。」
「とくになかった。でも酸化数はちょっと難しかった。」
「酸素原子を失う＝還元される＝酸素原子を与える＝酸化する＝酸化剤
〃 得る＝酸化される＝ 〃 奪う＝還元する＝還元剤
の表現が、能動形なのか受身形なのがを納得するまで大変だった。」
「スベテです。面白くなる方法教えてください。全部ムズカシイです。
化学式を思えるのはマカセテ！！！（ちょっとホント でもちょっとうそだったりする。）
「電気分解のあたりから陰イオンが登場して、ややこしくてよく分からなかったが、決して説明が悪かったわけではありません。」
「その実験の中身は分かっても、その実験をやる意味というか、うまく言えないけど、そーゆーのをよく分からずに実験をやっているから、スッキリしないと思った。」
「すべて（でもこれは先生じゃなくて、自分が悪いです。）」
「いつも難しいと思うのは”反応式” 覚えてしまえば”話”が分かると思うけど、どんどん増えて頭はパンクしてしまって・・・。ただの化学反応式が出たときは覚えよう！と思ったけど、電子得失表が出たとき、これはもうだめだーと思ってしまった・・・ので全然覚えてないし、先生が「前に出たよねー」と言っても、「は？」と思うだけで、どうしても勉強する力がわいてこない・・・。」
「右上がりとか右下がりとか分からん。
反応式で、還元される物質と還元剤が違っていて、自分は同じものだと思っていた。酸化剤と還元剤の見つけ方が分からん。ごめんなさーい。」
「酸化と還元の拡張が全然分からなかった。」
「すべて難しかった。でもちょっと分かるようになった。」
これをまとめて、試験のときには「電子得失表」は載せてやろうと思いました。
ではまた。
９９Ａ−２２４
差出人：林 正幸
送信日：００年２月１３日
件 名：「酸化と還元」に対する生徒アンケート（その３）
こんにちは、林です。
今度は「アンケート」
＊納得したこと、面白かったこと
＊難しかったこと、興味がわかなかったこと
＊もっと知りたいこと、感想
の第３項目のまとめです。
＊もっと知りたいこと、感想
「今まで分からなかったことが分かったのでよかった。」
「もっとほかの電池があるか。」
「覚えることがいっぱいありそうで”大変”だと思った。テストで苦労しそう。」
「分かりやすい実験と分かりにくい実験があって、成功するとどういうことか理解しやすいけれど、実験に失敗すると、どうして失敗したのか、本当はどうなるべきなのか、分からないので理解しにくかった。」
「化学式とか反応とか全然分からないから、もっと勉強して分かるようになりたいと思うし、この「酸化と還元」でいろいろ難しかったので大変だった。」
「実験をすると普通に授業をしているより私は頭に入ると思った。
これからも、化学計算のまとめのプリントのように「まとめ」にしたプリントをぜひ作ってください。」
「３３円電池よりももっと簡単で身近にあって、大きい電流が流れるものはないのですか？
紫色のけむりについて、他の色のけむりは作り出せないのですか。」
「宿題プリントはテストのときに役に立つのでよいと思います。
電子得失表を覚えるのが大変そうです。」
「電池のくわしいしくみを知れてよかった。電池のことをもっと知りたい。銅の精練以外のものも知りたい。」
「電池の効率のいい利用法が知りたいです。電池をセットした時、使わなくても使えなくなってしまうのは、電源をｏｆｆにしてもやっぱり電気が流れ続けているのですか。」
「この範囲はもうこれ以上は深入りしたくないと思った。
実験の量が増加していくので、やるのが大変だった。」
「酸化数のところをもっと時間をかけてやってほしかった。」
「授業の進度は早くも遅くもなく、ちょうどいいと思います。」
「もうほとんど付いていけないと思う。授業の途中とかでやった実験とか・・・。
授業があった日に理解できるよーに努力しようと思います。」
「授業でもっと自分自身理解して、テスト直前じゃなくて、授業その日にすべて覚えるぐらいの意気込みでやろう。」
「化学は役に立つと思うけど、どうしてもスキになれません。スキになるにはどうしたらいいの？」
「今回は範囲が広いので大変だと思います。
実験は、目の前で結果を確かめられるので、楽しいしとても分かりやすい！」
「先生の説明が理解できないところもあった。特に反応式で、積み算して答えるところとか（自分がきいてなかった、というのもある）。」
「化学は覚えることも多いので、やったところをすぐに忘れてしまって困ります。たまには、前にやったところを振り返ってほしいなあなんて思いました。」
「黒板にはったボール紙に書いてあったこと（図など）を、プリントにしてほしい。」
「宇宙のこと、地球の誕生について」
「少し進んだら要点を皆でまとめたりしたらきっと覚えられるだろうと思った。
小テストをやると言うと聞こえが悪いけど、そういうことしないと、バカな私は覚わらないのです。
大事なところをもっと強調してほしーい！！」
「実験は楽しいけど、反応式は分かりにくい。数学的なことは苦手で嫌！！
教えていただいたことは丸暗記で、応用問題はまったくできません。どうしましょう？」
「電池についてもっといろいろな種類のものを知って、環境問題を考えてみたかった。
理解する時と分からない時がはっきりしてるんで、何とかなんないかなー。
くさい実験も多かったんで、寿命がちぢまったのかな！？と思った。」
「授業をまじめにちゃんと聞いてもなんか頭の中がごちゃごちゃしてきて、終わりの方には「もう・・・」って感じになる。
どうにかしなければ、と思うけど、理解できるアタマではないみたい・・・。」
「いろいろなことができる水分子のことについて知りたい。
計算はやっぱり難しいと思った。
頭がなかなか付いていけないので、もう少し・・・沢山がんばらないとイケナイなあと。」
「ゴチャゴチャして理解不明なところが点々と残っているから、どうにかしなければいけないけどなかなか・・・。」
苦労している生徒もたくさん居ます。自分でまとめるべきと言わずにまとめプリント作ったり、復習は自分でせよと言わずにそんな時間を設けることも必要なんでしょうね。やや反省！
ではまた。
９９Ａ−２２５
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