　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０５．７．２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新潟県理化学協会　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　林　正幸エネルギーで何をどのように教えるか　　　～エネルギー概念や　　　　　　　エネルギー問題を含めて～　退職して自由な立場から、私としてはエネルギーで何をどのように教えたいのか、についてまとめてみました。　名古屋市科学館で７月に開く先進科学塾１日コース「物質に秘められたエネルギーを探る」を担当することもあり、このテーマにしました。また物理の先生も参加されるということで、私なりに配慮をしたつもりです。　私のホームページは次のようです。　　　　http://www.water.sannet.ne.jp/masasuma/ なおこの中の講座プラン「物質とエネルギーの世界」は、１年前につくったものであり、このレポートを補って閲覧してください。Ａ　エネルギーとは何か［ａ］エネルギーという概念は長い科学の歴史の中で形成されました。抽象度が高く、一筋縄にはいきません。かつて私は「エネルギーとは仕事をする能力である」と説明していました。それは高校物理でそのように学習したことが頭に強く残っており、他の視点でエネルギーを捉えられなかったからです。しかしこれでは高校化学のエネルギーを理解させることは困難です。そして化学の教科書はというと、エネルギー自身の説明はほとんどありません。［ｂ］高校物理ではエネルギーを系統的に学習していく第１歩として、エネルギーを仕事をする能力と定義し、力学的エネルギー保存の法則を扱います。　　　　(1/2)ｍｖ² ＋ｍｇｈ＝ｃｏｎｓｔしかし通常の化学的変化ではほとんど仕事は生じません。発生する熱エネルギーに仕事をさせても、すべてを仕事に変えることはできません（熱力学の第２法則）。　化学ではエネルギーの定義を、あるいはエネルギーとはどんなものかという説明を、変える必要があるのです。［ｃ］エネルギー概念はいくつもの側面を持っています。今やエネルギーという言葉はちまたに溢れています。そこで３つの側面を拾い出すことから始めます。＜「１日コース」プリントの引用＞［２］エネルギーには様々な姿がある。エネルギーは次々に姿を変える。生活の中では、電気エネルギーが光エネルギーに変わったり（照明器具）、運動エネルギーに変わったり（扇風機）する。燃料用ガスが持つエネルギー（「内部エネルギー」と呼ばれる。今回の　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 1 - 主役であり後で説明する）が熱エネルギー（＊）に変わる（ガスレンジ）。太陽エネルギーが大気や大地・海洋の熱エネルギーに変わったり、太陽電池によって電気エネルギーに変わったりする。＊：熱エネルギーも内部エネルギーの一部であるが、ここではこのような表現にした。［３］エネルギーは物体どうしの間でやり取りされる。扇風機の場合は電子とモーターの間で（このとき電気エネルギーから運動エネルギーに姿も変わる）、次にモーターと空気の間でやり取りされる。ガスレンジの場合は燃料ガスと燃焼ガスの間で（内部エネルギーが熱エネルギーになって）、次に燃焼ガスと食材や鍋の間でやり取りされる。　また自動車の場合は、エンジンの動力（運動エネルギー）が車体の運動エネルギーなどになる。つまりエンジンと車体でやり取りされる。この例ではそれと共にエンジンが車体に仕事をする。今回はその中身に深入りはできないが、仕事はエネルギーのやり取りに伴ってしばしば生じ、エネルギーは仕事をされた物体に移動する。参考：エネルギーの量は、どれだけの仕事をするかで計測することがある。［４］エネルギーはどんなに姿を変えても、そして物体どうしがエネルギーをやり取りしても、その全体の量は一定に保たれる。これはエネルギー保存の法則と呼ばれる。　　「エネルギーは全体として増えたり減ったりしない」とまとめられる。簡単な例として、ボールを投げ上げることを考える。手を離れた瞬間に、ボールは運動エネルギーを持つが、それは最高点に達したときすべて位置エネルギーに変わり、落ちてきたときには再び同じ大きさの運動エネルギーに変わっている。参考：物体間でやり取りされ、その量が保存されるとすると、エネルギーは、物体を渡り　　　歩き、「流れていく」と捉えることもできる。＜以上＞　まとめると次のようです。　　　・エネルギーは様々な姿があり、次々に姿を変える　　　・エネルギーは物体どうしの間でやり取りされる　　　・エネルギーは全体として増えたり減ったりしないＢ　化学にとってエネルギーとは何か［ａ］私は次のような実験をします。 ①鉄粉に食塩を混ぜ、すこし水を加えてかき混ぜると、温度が９０℃くらいまで上昇する。このとき空気中の酸素も消費して次の反応が起こる。　　　　４Ｆｅ＋３Ｏ₂ ＋６Ｈ₂Ｏ ―→ ４Ｆｅ(ＯＨ)₃ ②手のひらで重曹（炭酸水素ナトリウム）と砂糖を混ぜ、レモン果汁（クエン酸）を注ぐと、二酸化炭素が発生して冷たく感じる。　　　　３ＮａＨＣＯ₃ ＋Ｃ₃Ｈ₄(ＯＨ)(ＣＯＯＨ)₃ ―→ 　　　　　　　　　　　　　　　　クエン酸　　　　　　　　　　　　Ｃ₃Ｈ₄(ＯＨ)(ＣＯＯＮａ)₃ ＋３Ｈ₂Ｏ＋３ＣＯ₂ ③水に濃硫酸を溶解すると、沸とうするほどになる。　　　　硫酸＋水 ―→ 硫酸水溶液 ④液体状態（過冷却）の酢酸ナトリウムに小さな１粒の固体の酢酸ナトリウムを加えると、　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 2 - 凝固が起こって温かくなる。　　　　酢酸ナトリウム(液) ―→ 酢酸ナトリウム(固) ［ｂ］定温定圧系　実験を理解するのに、定温定圧系という視点が曖昧であることははまずいと考えます。生徒は反応混合物の温度が高くなることが発熱であり、それが低くなることが吸熱であると捉えがちです。だから、水から氷ができるのは発熱である（凝固は発熱）と言うと、わけが分からなくなる・・・。　変化が終わり、反応混合物が再びまわりと同じ温度になったらどうなるか。（そして圧力は大気圧に保たれている。）定温（定圧）系の視点からすれば、発熱はまわりに熱エネルギーを与えること、吸熱はまわりから熱エネルギーを奪うことである。こちらの方がより基本ではないでしょうか。　その上で、エネルギー保存の法則を適用すると、変化前後の物質が持つエネルギー量の大小関係が明確になります。たとえば、液体の酢酸ナトリウムが持つエネルギーは固体の酢酸ナトリウムが持つエネルギーより大きい・・・。［ｃ］物質の身分証明書　上の実験を踏まえると、化学にとってエネルギーとはどんなものでしょうか。＜「１日コース」プリントの引用＞［４］実験１と問２から窺えるように、物質は種類によってそれが持つエネルギーは異なる。また同じ物質でも状態が違うとそれが持つエネルギーは異なる。また物質は温度が変化するとき熱エネルギーをまわりに与えたりまわりから奪ったりする。つまり物質は温度が違ってもそれが持つエネルギーは異なる。［５］以上から考えると、エネルギーとは次のようなものである（ここからは化学の「物質」という用語を使うことにする）。まず　　「エネルギーは物質が存在することに伴って必然的に持つもの」である。物質はエネルギーを持たずには存在できない。そして　　「物質はその種類によって、また同じ物質でもその状態によって、　　　　　　　　　　　　　　　　　それぞれある決まったエネルギーを持つ」のである。エネルギーとは、ある物質がある状態で存在することの身分証明書のようなものである。物質の種類や状態が異なれば必ず異なるエネルギーを持つ。ちなみに温度の違いも物質の状態の違いに含まれる。＜以上＞　ちなみにアインシュタインは相対性理論の中で、次の関係式を導いています。　　　　Ｅ＝ｃ² ｍこれは物質がエネルギーの凝集体であることを示しています。［ｄ］熱化学方程式　教科書では、熱化学方程式は現象を記述する手段で終わっています。しかし上のように捉えればもっと分かりやすいものになります。付け加えるのは　　　　「物質が持つエネルギーの量は物質の量に正比例する」ことだけです。　たとえば水素の燃焼の熱化学方程式です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 3 - 　　　　Ｈ₂ ＋ (1/2)Ｏ₂ ＝Ｈ₂Ｏ(液) ＋２８６ｋＪ物質はそれぞれある決まったエネルギーを持つわけですから、代数学の立場で、Ｈ₂ という文字は水素１ｍｏｌが持つエネルギーを表すことにします。Ｏ₂ は酸素１ｍｏｌが持つエネルギーを表すことになり、(1/2)Ｏ₂ は自動的に酸素(1/2)ｍｏｌが持つエネルギーになります。方程式の意味は、水素１ｍｏｌと酸素(1/2)ｍｏｌが持つエネルギーの合計は、液体の水１ｍｏｌが持つエネルギーに２８６ｋＪを加えた量に等しい、となります。そして水素１ｍｏｌが燃焼して液体に水が生成するとき、２８６ｋＪの発熱になることも明解です。　これなら、熱化学方程式を代数学的に変形・計算できることも当然であるし、得られる方程式の意味を読み取るのも簡単です。Ｃ　物質が持つエネルギーの正体　物質が持つエネルギー、つまり内部エネルギーとはどんなものか。その化学的部分の正体を解き明かすことは大切であると考えます。それは運動エネルギーと位置エネルギーから成っています。［ａ］運動エネルギー　「１日コース」では、私は次の２つの実験をします。 ①うすめた牛乳を顕微鏡で観察する。 ②ポットに３７℃くらいの湯を１／３入れ、交代で１０分以上、ポットを激しく振り、温度上昇を調べる。　そして次のようにまとめます。＜「１日コース」プリントの引用＞［２］実験２「ブラウン運動の観察」では、うすめた牛乳を顕微鏡で観察すると、脂質でできた脂肪球という小さい粒子が揺れ動くように乱雑な運動をしていた。これは顕微鏡でも観察できない極く小さい水分子自身が乱雑に運動しており、その水分子が脂肪球に衝突をくり返すために起こる。　物質をつくる分子、イオン、原子はすべて乱雑な運動をしており、「熱運動」と呼ばれる。これは　　　　「物質は運動エネルギーを持つ」ことを意味する。　熱運動は温度が高いほど激しいが、常温でもその運動エネルギーは大きなものである（逆に、温度は熱運動の激しさを示していると言える）。参考：常温（２５℃）における空気中の窒素分子と酸素分子の平均飛行速度　　　　　窒素分子　　５１５ｍ/ｓ　　　　　酸素分子　　４８２ｍ/ｓ問４　実験３「ポット振り」では、どのようなことが起きたと言えるか。＜以上＞　このように運動エネルギーに関しては、実験もできて理解もしやすいと思います。なお熱運動の振動には位置エネルギーも含みますが、このことは無視します。［ｂ］位置エネルギー　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 4 - 　これに対して位置エネルギーには工夫が必要です。私は次のように説明します。＜「１日コース」プリントの引用＞［３］物質は位置エネルギーも持っている。残念ながらこれを実感するのは難しい。そこで次のように考えてみよう。　位置エネルギーは初歩的には「高い位置にある物体ほど大きい位置エネルギーを持つ」と言われる。これを図のように宇宙的視野で見直してみよう。　　　　地面は地球である。物体が落下するのは、物体と地球が万有引力で引き合っているためである。高いとは物体と地球の距離が大きいことである。こうして位置エネルギーは　　「引き合う物体どうしが　　　　　　　　　　ある距離で位置していることに対応して持つエネルギー」である。そして距離が大きいほど位置エネルギーが大きい。なお引力の種類は万有引力だけでなく、電気的引力でも磁気的引力でも構わない。位置エネルギーとは２つ（以上）の物体の間にあるエネルギーである。［４］水を加熱するとやがて１００℃になり、沸とうが始まる（１ａｔｍの下では）。加熱を続けるとどんどん水蒸気が発生するが、その温度は１００℃である。　液体では水分子はほぼ接触してひしめくような状態にあるが、気体では体積が１０００倍以上になり、水分子は広い空間にばらばらと存在する。　加熱によりエネルギーを得て、分子間の距離が大きくなる。これは水分子が位置エネルギーを持つことを窺わせる。化学結合の学習では、原子どうしがイオン結合や共有結合や金属結合をして引き合う。また分子どうしが、極性による引力や水素結合などの分子間力で引き合うことが出てくる。こうして　　　　「物質は位置エネルギーも持つ」ことが納得できるだろう。　液体より気体の方が、結合した分子よりばらばらの原子の方がより大きい位置エネルギーを持つことに注意しよう。＜以上＞［ｃ］ヘスの法則と生成熱　教科書では、ヘスの法則は熱化学方程式を代数学的に演算してよいという根拠に活用されています。しかしその説明はそれほど分かりやすくないと思います。　私は始めからエネルギー保存の法則を前面に出した方がよいと考えます。ただし実験は価値があるので、「物質はそれぞれある決まったエネルギーを持つ」ことの確認に利用します。ついでに現役のとき私がしていた実験を、レポートの最後に紹介しておきます。　それぞれの物質の内部エネルギーは、単体のそれをゼロとする基準を採用すれば、生成　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 5 - 熱の符合を変えた数値になります。生成熱は　　「物質１ｍｏｌを成分元素の単体から生成するときに発生する熱エネルギー」ですが、これを内部エネルギーに変換できるように納得しておくと、グラフなどで自在に活用できるようになります。　　　　Ｄ　熱エネルギー［ａ］物理を含めて教科書では、熱という用語は出てきますが、熱エネルギーという用語は避けられています。その代わりで出てくるのが内部エネルギーです。しかし大学では熱エネルギーという用語が当たり前に使われていたので、私としては窮屈に感じます。　熱という概念はかなり使いづらいもので、理化学辞典には「温度が異なる２つの物体が接触するとき、高い温度の物体から低い温度の物体に移動するエネルギー」とあります。つまりある物体に留まっていては熱ではないのです。よく「風邪を引いて熱がある」などと間違って使われます。熱エネルギーの方は「内部エネルギーのうち、熱運動のエネルギーを熱エネルギーと呼ぶこともある」とあります。多少厳密性は損なわれるかもしれませんが、私は熱エネルギーという用語を使えばよいと考えます。こちらは具体的なイメージが描け、「風邪を引いて（いつもより）熱エネルギーがある」は正しい表現になります。［ｂ］たとえば次のように使い、便利であり、分かりやすいと思います。＜「１日コース」プリントの引用＞［１］内部エネルギー（物質が持つエネルギー）のうち、熱運動によるエネルギーは「熱エネルギー」と呼ばれる。熱エネルギーは物質どうしが接触していると、温度が高い（熱運動が激しい）方から温度が低い（熱運動が穏やかである）方に移動し、それは両方の温度が等しくなると停止する。これが熱伝導の正体である。［２］化学的変化に伴うのは熱エネルギーであることが多い。使い捨てかいろでは、余ったエネルギーは熱エネルギーの姿になり、反応混合物の温度が上昇した。続いて混合物がその熱エネルギーを手のひらに与えた。またクールなラムネ菓子では、不足するエネルギーを自らの熱エネルギーでまかなって、反応混合物の温度が下降した。続いてその混合物が手のひらの熱エネルギーを奪った。［３］エネルギーの量は［Ｊ］（ジュール）という単位で計る。そして液体の水１ｇが、温度が１℃だけ上がるときに増える熱エネルギーは　　　　４.２Ｊ（ジュール）であることが分かっている。これは水の比熱と呼ばれる。これを利用すると、化学的変化に伴うエネルギーの量を計測することができる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 6 - 問５　実験４「燃焼熱の計測」の結果から、ピーナッツ１粒が燃焼するとき発生するのエネルギー量を計算せよ。もちろん逃げた熱エネルギーは無視しよう。＜以上＞　ちなみにエネルギーの量は、仕事の量ではなく、熱エネルギーの量で計測することが多いのです。Ｅ　内部エネルギーの利用［ａ］この節と次節は必ずしも化学の領域とは言えないですが、どこかで学習させたい内容です。　物質の内部エネルギーを取り出して利用するには、より内部エネルギーが小さい物質や状態に変化させればよい。つまりその内部エネルギーを取り出して利用できる物質とは、内部エネルギーが大きく発熱変化をする物質である、ことを確認します。　そして「水素が燃料になるなら、それは水の中にあるので、エネルギー問題は解決する」というような考えを批判できるようにします。［ｂ］その歴史を押さえておきます。＜「１日コース」プリントの引用＞［２］人類は内部エネルギーを燃焼反応によって熱エネルギーに変えて発展してきた。始めは暖を採ったり調理に利用していたが、産業革命では蒸気機関の発明によって、実験５のように、熱エネルギーを動力（運動エネルギー）に変えて仕事をさせることができるようになり大きな飛躍を遂げた。その後はガソリンエンジンのような内燃機関や、電気エネルギーを発生する発電機などが発明された（火力発電では、元になるのは石油や天然ガス（と酸素）の内部エネルギーである）。［３］実験６「簡単燃料電池」では、水酸化ナトリウム水溶液を電気分解した後で、電極に接続すると、メロディテスターが鳴り、ソーラーモーターがまわった。電気分解では水が水素と酸素に分解される。　　　　２Ｈ₂Ｏ ―→ ２Ｈ₂ ＋Ｏ₂ その後では前と逆向きに、水素と酸素が反応して水になり、まわりに電気エネルギーを与えた。　　　　２Ｈ₂ ＋Ｏ₂ ―→ ２Ｈ₂Ｏ通常はこの反応はまわりに熱エネルギーを与える。このように燃料を反応させる電池は、燃料電池と呼ばれる。　最近では、このような燃料電池や、実験７のように、太陽エネルギーを電気エネルギーに変える太陽電池も発明された。ちなみに太陽エネルギーとは、超高温高圧の下の水素が核融合という原子核反応を起こすことで発生するエネルギーである。その元は原子核反応まで含めたときの、水素の内部エネルギーである。＜以上＞［ｃ］エネルギーは、その保存の法則にもかかわらず、「使い捨て」であり、常に供給する必要があります。＜「１日コース」プリントの引用＞［４］エネルギーを利用していくと、ほとんどはやがて熱エネルギーに変わり、しかも熱　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 7 - 伝導により温度差がなくなり、利用できなくなる（熱力学の第２法則）。つまりエネルギーは、増えたり減ったりしないにもかかわらず、最終的には使い捨てであり、常に供給する必要がある。これは原料が、元素不滅の法則から、リサイクル可能であるのと対照的である。＜以上＞［ｄ］エネルギーを利用するについては、節約し無駄をしないことと共に、エネルギー効率を高めることが大切です。　熱エネルギーに仕事をさせる場合は、その効率は熱力学の第２法則により　　　　（Ｔ₂ －Ｔ₁ ）／Ｔ₂ 以下に抑えられます。発電は熱エネルギーも利用できるように行うのが合理的です（コージェネレーション）。その意味で燃料電池が注目されています。　効率は全体を見通して捉えるべきです。家電製品の効率が高まっていますが、たとえば火力発電の平均効率が３５％程度であることを忘れてはいけません。また送電ロス、それに石油や天然ガスを採掘したり、輸送したりする過程でのエネルギー消費もあります。Ｆ　エネルギー問題［ａ］現代では石油、天然ガス、石炭やウランなど大量の化石燃料を利用するようになり、二酸化炭素による温暖化や都市のヒートアイランド現象、高レベル放射性廃棄物の蓄積など、地球環境が破壊されるまでに至っています。　人類のエネルギー生産（＝消費）量は、「世界国勢図絵」によると　　　　２００１年では、石油換算で　１０２億トンであり、石油の燃焼熱はおよそ４４ｋＪ/ｇ（＝０.４４億ｋＪ/トン）ですから　　　　１０２×１０⁸ ×０.４４＝４.５×１０⁹［億ｋＪ］　　　　　　　　＝４５［京ｋＪ］になります。そしてこのまま経済活動を続ければ、この数値は２０５０年には３倍になると見積もられています。　Ｈ．シェーアは著書「ソーラー地球経済」（岩波）の中で、どの化石資源もその枯渇は数１０年以内であり、その前にそれを奪い合う第３次世界大戦が起こると警告しています。［ｂ］太陽エネルギー　持続的に利用可能であり、かつ地球環境に優しいのは、太陽エネルギーの他にはありません。地球の大気と地表が１年間に獲得する太陽エネルギーは、　　　　大陽定数　１.３７ｋＪ／ｓ・ｍ²　　地球半径　６３７０ｋｍですが、雲による反射などで３４％が宇宙に失われる（大気などが１９％を吸収し、地表が４７％を吸収する）ので　　１.３７×０.６６×３.１４×(６.３７×１０⁶ )² ×３６００×２４×３６５　　　　＝３.６×１０²¹ [ｋＪ] ＝３６００００[京ｋＪ] になります。エネルギー消費量は、この「１万分の１」くらいです。［ｃ］地球が得た太陽エネルギーはその姿を変えながら、気象現象を引き起こし、光合成を中心に生命活動を支え、そして同じ量が赤外線放射によって宇宙に失われていきます。太陽エネルギーは地球上では定常状態にあり、二酸化炭素などの温室効果は出口を小さく　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 8 - して温暖化が起こります。　　　　　私たちの課題はこの太陽エネルギーを利用することです。このエネルギー利用は原理的に地球環境に影響しません。放っておいても宇宙に失われるエネルギーを、その前に利用するだけであるからです。［ｄ］太陽エネルギーの直接の利用には、太陽電池、温水器などがあります。気象現象になったエネルギーは、風力、水力などとして主に発電に利用されます。これらでは、使わないときにエネルギーをどのように蓄積しておくかがポイントです。「ｅ」光合成　光合成は次の熱化学方程式に従って、太陽エネルギーを内部エネルギーの姿で蓄積したバイオマスを産み出します。　　　　６ＣＯ₂ ＋６Ｈ₂Ｏ＝Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆ ＋６Ｏ₂ －２８０２ｋＪ　　　　　　　　　　　　　　　ブドウ糖その生産量は１年間におよそ３０００億トン（「理科年表（環境編）」のデータから計算）であり、そのエネルギーは　　　　（３０００×１０¹⁴／１８０）×２８００＝４.７×１０¹⁸［ｋＪ］　　　　　　　　＝４７０［京ｋＪ］になり、これは地表が獲得する太陽エネルギーの０.１８％に当たります。また人類のエネルギー消費量は、この「１０分の１」くらいです。　バイオマスはエネルギー源であると同時に、食糧でもあり、かつこれからの基礎的な原料でもあります。［ｆ］「身のほど知らず」という言葉がありますが、エネルギーから見れば、「身のほど」とは利用できている太陽エネルギーの量でしょう。まさに現在は人類を滅ぼす事態になっています。生徒と共に、身のほどを拡大し、また「身のほどをわきまえる」生活と文化をつくり出すために学習していきたいものです。実験「ヘスの法則」（イメージ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 9 - 　　　　　　　コース１　　　　　　　　　　　　　コース２　　　　　　水１００ｍｌに　　　　　　　　　　水１００ｍｌに　　　段階ａ：水酸化ナトリウムを加える　　段階ｃ：五酸化二リンを加える　　　段階ｂ：五酸化二リンを加える　　　　段階ｄ：水酸化ナトリウムを加える　各段階の温度上昇を計測する。（薬品の準備）注意：どちらの薬品も皮膚に激しい作用を持つ。また吸湿性なのでびんのふたを取りっ放　　　しにしない。（１）水酸化ナトリウム４.０ｇを手早く計量し、薬包紙でおひねりにし、広口びんにしまう。続いてもうひとつ同じおひねりをつくってびんにしまう。（２）同様に手早く五酸化二リン２.４ｇのおひねりを２つ別の広口びんに準備する。（段階ａ）（１）乾いたポリコップを２つ重ね、これにメスシリンダーで水１００ｍｌを注ぐ。（２）温度計付きの発泡スチロールのふたをし、コップをまわすようにして振り混ぜ、温度が安定したら読み取る。注意：振り混ぜるときに水がこぼれ出ないように注意をする。参考：温度は０.２℃刻みで（最小目盛りの１／５）読み取る。　　　コース１のスタート温度（　　　　）℃ （３）温度計付きのふたをとり、水酸化ナトリウムのおひねりをピンセットで取り出し、薬品のみを残らず水に投入し、再びふたをする。（４）コップをまわすようにして振り混ぜ、水酸化ナトリウムを溶解させる。そして上昇し切ったときの温度を読み取る。参考：コップの底から溶解状態が観察できる。　　　　段階ａの温度（　　　　）℃ （５）ふたをとってＢＴＢ０.２ｍｌを加え、変色を確認する。（段階ｂ）（６）続いて、五酸化二リンのおひねりをピンセットで取り出し、はさみで上の部分を切り取ってすこし薬品が見えるようにする。そして薬包紙ごと水に浮かせて再びふたをし、振り混ぜて五酸化二リンを反応させる。そして上昇し切ったときの温度を読み取る。　　　　段階ｂの温度（　　　　）℃ （段階ｃ）（１）別のポリコップ（２重）に水道水１００ｍｌを注ぎ、振り混ぜて温度が安定したら読み取る。　　　コース２のスタート温度（　　　　）℃ （２）同様に五酸化二リンを加えて、温度を読み取る。　　　　段階ｃの温度（　　　　）℃ （３）ふたをとってＢＴＢ０.２ｍｌを加え、変色を確認する。（段階ｄ）（４）同様に水酸化ナトリウムを投入し、温度を読み取る。　　　　段階ｄの温度（　　　　）℃ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 10 - 林正幸と主万子の始めのホームページ（to our initial Home Page）にもどる。

エネルギーで何をどのように教えるか

～エネルギー概念や

エネルギー問題を含めて～

Ａ エネルギーとは何か

Ｂ 化学にとってエネルギーとは何か

Ｃ 物質が持つエネルギーの正体

Ｄ 熱エネルギー

Ｅ 内部エネルギーの利用

Ｆ エネルギー問題

　　　～エネルギー概念や

　　　　　　　エネルギー問題を含めて～

Ａ　エネルギーとは何か

Ｂ　化学にとってエネルギーとは何か

Ｃ　物質が持つエネルギーの正体

Ｄ　熱エネルギー

Ｅ　内部エネルギーの利用

Ｆ　エネルギー問題