　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０５．１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　事務局：林　正幸　ＭＯＬの会通信０５－１２号　今回は伊藤、岡田、澤田、鈴木とし、林まさ、船橋、堀の７名でした。　振り返ると、サークルが呼びかけた燃料電池の製作講習会には２５名の参加があり、一つの画期になりました。幸い今日の伊藤さんのように、教材として活用されています（そして補習は１２月２５日（日）　１０：００～　市立北高）。　なお未確定だった次回は、最後にもあるように、３月５日（日）に決まりました。燃料電池の製作と測定（ＳＰＰ）（伊藤）　サイエンス・パートナーシップ・プログラムとして「エネルギーから見た物質と空間」というテーマで年５回のプランをつくり、４回目として理系３クラスを対象に燃料電池を取り上げた。講師として京大の尾形先生を迎え、「水素エネルギー社会実現への道」というタイトルの講演をしていただき、生徒実験は自分の方でつくった素案をもとにして講師からのアドバイスをうけて次のように実施した。　始めに商品の電気分解型燃料電池を見せて、反応式を確認する。次に硫酸ナトリウム水溶液をキッチンペーパーに浸ませ、炭素板でサンドイッチにし、手まわし発電機で電気分解する。続いて安房高型の燃料電池を組み立てる（ステンレス網はパラジウムめっき済み）。いずれもメロディテスター、ソーラーモーター、デジタルテスターで性能をチェックする。最後にＳＰＰの予算で１０台購入した実用的な小型燃料電池キット（３セル）に水素を吹き込み、ＬＥＤを加えて性能をチェックする。これは固体高分子膜を使っており、さすがに高性能でした。　安房高型は、２つ直列にするとメロディテスターも鳴った。また電解液を講師からいただいたイオン交換膜に変えると、メロディテスターは鳴った。交換膜はデュポン性で、水で煮沸したあと水に浸けて保管したものである。どんな構造かは不明だが、水素イオンが移動するのでしょうか。それにしてもイオン交換膜を教材として売り出してほしいものです。　後で読んでみたのですが、講演内容はかなり高度ですね。私にもよく分からない点がいくつもありました。もちろん、水素エネルギーの全体像が見えてきて参考になります。レインボースコープなど（船橋）　「楽しい授業」（０５年１１月号）に載っていた「レインボースコープ」をつくってみた。筒の先は数１０の針穴、手前は縦横回折格子（１ｃｍに２０００本）のホログラムシートで、東急ハンズなどで入手可能。手前を二重にして回転するとさらに楽しくなる。　前後両方を回転させたり、穴の代わりにハートや星形を切ったりもできるとのこと。　もうひとつは５００ｍｌの発泡酒の空き缶。水をほどよく入れて斜めに立てる。できるかな！　実は立ちやすいものと、そうでないものがある。後者はかなり微妙で、飲み差し　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 1 - でチャレンジしたら、かなりスリリング。でもマッチの軸を貼り付けると簡単にできるようになりました。要は底の外斜面の角度の問題です。名付けて「バランス缶覚」はどうでしょうか。光と色の話（ティータイム）　時間もありそうで、鈴木としさんの差し入れでティータイムを設けることにしました。ところが光と色の話になってしまいました（偶然にも１１月の先進科学塾がこのテーマでした）。虹の７色から始まって「光の３原色からすると、人間の目は赤・緑間の識別能力が高い。」「青（紫）より波長が短い紫色が緑と赤の加法混色で見えるのは、目の赤色センサーは青の隣にもうひとつ吸収ピークがあるため。」「赤色センサーは熟れた果実を発見できるように、より進化したものである。」「目のセンサーのピークはすそ野がかなり広がっている。」「そうでないと、中間の色が見えない。」「ＬＥＤも緑や青は幅がある。」実際にレインボースコープで観察してみると、どちらも虹が見えました。「単色のものもあるが、それは作りにくいのかな。」「赤はほぼ単色だね。幅があるとしても赤外領域だ。」「信号がＬＥＤになって、赤信号が見えにくい人が出てきている。」と展開しました。六方と面心の区別（岡田）　いずれも最密充填である六方と面心の結晶構造の違いを理解させたい。活用したのは、かつて船橋さんが大量に提供してくれたモール付き発泡スチロール球。まず箱の中に１球の周りに６球が来るように詰めて並べる。次にへこんだ部分に球を詰めて並べる。３段目も同じように・・・ところがへこみは２種あり、混み合うためどちらか一方にしか球は乗せられない。１段目の球の真上のへこみに乗せると六方、ずれたへこみに乗せると面心。　後者が面心であることを分からせるため、一部を切り出した模型を組み（文章では書けません）、角度を変えて見ると、なるほど面心になっています。段毎に色が変えてあるのでより分かりやすいです。　また以前に紹介された、４０個のビー玉が１段にびっちり入った箱に、もうひとつ入れ込む遊び。これを大きいスチロール球でつくると、たいへん見事でした。元素を取り出してみよう（林まさ）　サークルの前日は科学館の先進科学塾１日コースで、私が講師を務めました。題して「元素を自分で取り出してみよう」です。鉛、鉄、リチウム、銀、ヨウ素、水素、硫黄の７種を次々に取り出し、「化学の世界」に誘い込もうというのです。私の思いは、化学の勉強はこのような体験から始めたいというものです。スタッフの支えもあり、幸い参加者は楽しそうでした。リチウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 2 - 　エチレンカルボナートＣ₃Ｈ₄Ｏ₃ ３ｇをテトラヒドロフランＣ₄Ｈ₈Ｏ６ｍｌに溶かし、塩化リチウム０.２ｇをほぼ溶かす。これをクッキングペーパーに浸み込ませてステンレス板（４.５×１５ｃｍ）でサンドイッチにし、乾電池６Ｖで２分３０秒電気分解する。陰極側のステンレス板を取り出し、テトラヒドロフランが蒸発したところで、薬さじでこそげると、自然発火する。　　　　４Ｌｉ＋Ｏ₂ ―→ ２Ｌｉ₂Ｏ続いて水を滴下すると泡立ち、フェノールフタレインで赤色になる。　　　　２Ｌｉ＋２Ｈ₂Ｏ ―→ ２ＬｉＯＨ＋Ｈ₂ 　一番のポイントは塩化リチウムが溶ける非プロトン性の溶媒。アルカリ金属はぜひ取り上げたいと２ヶ月工夫し、途中では融解塩電解にも取り組みました。ヨウ素　５０ｍｌビーカーの中で、粉末にしたヨウ化カリウム１ｇと過マンガン酸カリウム０.５ｇを混ぜ、濃硫酸１.５ｍｌを加えて、水を入れた５０ｍｌ三角フラスコを被せ、小さい炎で加熱すると、ビーカーの下半分が気体のヨウ素で赤紫色になる。冷やすと、ビーカーの上部に固体のヨウ素が昇華している。　　１０ＫＩ＋２ＫＭｎＯ₄ ＋８Ｈ₂ＳＯ₄ 　　　　　　　　　　 ―→ ６Ｋ₂ＳＯ₄ ＋２ＭｎＳＯ₄ ＋８Ｈ₂Ｏ＋５Ｉ₂ この一部をヨウ化カリウム水溶液に溶かし、亜鉛を加えて振り混ぜると、水溶液部分は無色になる。　　　　Ｚｎ＋Ｉ₂ ―→ ＺｎＩ₂ ちなみにフラスコの底のヨウ素などはチオ硫酸ナトリウム水溶液で処理する。　これで固体のヨウ素が比較的きれいに取り出せます。硫　黄　硫化ナトリウムＮａ₂Ｓ・１０Ｈ₂Ｏ４.８ｇと亜硫酸水素ナトリウムＮａＨＳＯ₃ １ｇを水３０ｍｌに溶かし、３ｍｏｌ/ｌ塩酸２０ｍｌに滴々と加えると、硫黄が生成するので、煮沸熟成してろ過する。できた硫化水素と二酸化硫黄が次のように反応する。　　　　２Ｈ₂Ｓ＋ＳＯ₂ ―→ ２Ｈ₂Ｏ＋３Ｓポイントはすこしずつ反応させること。そうすれば、硫化水素もさほど気になりません。　配布したテキストも参考にしてください。その他の資料　前回やむなく欠席したので、資料が多くなりました。「旋光計の製作」　　手づくりの旋光計で、精度は３°くらいです。「物質に秘められたエネルギーを探る」　　７月の先進科学塾のテキストです。「エネルギーで何をどのように教えるか」　　新潟理化学協会での講演です。「講座プラン『元素と原子の発見』をつくって」　　科教協大会でのレポートです。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 3 - 「どのように色が生まれるか」可視吸収スペクトルの実験例です（１１月の一日コースの教材）。「でんちをつくろう」　　中部大の「科学たんてい団」のテキストです。「物質量とモルをめぐる『思い違い』」　　上越教育大の森川さんから届いた資料です。読んでみてください。　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 4 - 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。