原子のはなし 陽子の数 「核力」という 「強い力」で結びついてる クーロン力という電気的な引き合い（弱い力）で結びついている 原子の性質 元素記号：原子の種類を記号で表して分かりやすくしたもの では炭素原子と酸素原子では何が違うのですか？ 陽子の数

He Bi Tl 陽子と中性子：原子核内でバランスよく存在しても・・ 陽子が多すぎて中性子がいても + γ線 + 209 205 4 Bi He Tl γ線 + + 83 81 2 陽子２つをHe原子核として放出 陽子83 中性子126 陽子が多すぎて中性子がいても 原子核内で陽子が反発する 　α崩壊 　電子α崩壊ではない 安定に存在できるのは陽子数（原子番号）82の鉛（Pb)まで それよりも原子番号の大きいものはすべて不安定な元素 原子番号92のウランももちろん不安定な元素

C C C N 陽子と中性子：原子核内でバランス悪いと？ 安定な原子核 不安定な原子核 + 電子 （β線） + γ線 放射線 １２ 陽子6 中性子6 14 陽子6 中性子8 C C ６ ６ 中性子が多すぎ！ 中性子が１つ陽子に変化する：電子β崩壊 + 電子 （β線） + γ線 電子β崩壊によって、炭素原子核が窒素原子核に変化する 14 14 C 陽子6 中性子8 N 陽子7 中性子7 放射線 ６ 7

Q: α線とβ線って何が違うのですか？ e- 半減期：１０個あるうちの５個が 不安定な原子核が、崩壊する際に ヘリウム原子核を出す α崩壊 　不安定な原子核が、崩壊する際に 　ヘリウム原子核を出す 　α崩壊 　ヘリウム原子核：　α線 　不安定な原子核が、崩壊する際に 　電子を出す 　β崩壊 e- 　電子：　β線 半減期：１０個あるうちの５個が

原子の誕生 原子 恒星のなかで作られる 恒星の中で、陽子と中性子が高密度になる 「核融合」という反応がおき、ヘリウム原子核ができる。

大きな星では中心部の密度がより大きい　 　　　　　　　　　　　　　　　核融合反応がさらに進む 太陽くらいの大きさの星の中心では酸素原子が、 ベテルギウスやアンタレスのような 超巨星では中心で鉄原子が作られています。

宇宙空間（太陽系）に多く存在する原子 H、He 、O、C、N、Ne、Mg、Si、Fe、S・・・ 初期の核融合 地球に多く存在する原子 地球全体で見た場合 Fe、O、Si、Mg

共有結合 水・プラスチック イオン結合 食塩 金属結合 鉄・金（金属） 集まって 原子 分子 集まって 原子 イオン 集まって 原子 　原子から物質へ　大きく分けて３パターン 共有結合 水・プラスチック 集まって 原子 分子 イオン結合 食塩 集まって 原子 イオン 金属結合 鉄・金（金属） 集まって 原子

金属の性質はとその仕組みは？ 金属結合 自由電子 金属は 光沢を持ち、 展性・延性があります。 そして、電気や熱をよく伝えます。 その理由はなぜだろうか？ 金属結合　自由電子

金属結合 自由電子（マイナス）により 金属原子（陽イオン）が結びつけられている ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 電子はもともとあった原子核をはなれ他の原子核のまわりを、自由に動きまわっています。 金属の電子のみ、このような性質を示します。 ＋ ＋ ＋ ＋ 10

金属：内部で電子が自由に動き回っている プラスチック・食塩： 　　　　電子があまり動き回らない。

光 金属が光沢を持つ理由： 自由電子が光を跳ね返す 自由電子は動き回っているので 光の多くを跳ね返せる 光が金属に向かうとほとんどの光が金属のなかにある電子にぶつかり 跳ね返ります。 12

金属光沢： 様々な方向の反射光 非金属光沢： 限られた方向の反射光

金属と食塩との違い：展性・延性 外からの力で弱いところが切れる 見た目には「割れる」 食塩：イオン結晶 プラスチック：分子結晶 結晶中に強い結合と弱い結合がある 外からの力で弱いところが切れる 　　　見た目には「割れる」

食塩の場合 食塩：力が加わると、＋と＋、－と－が反発しながら 　　　　スパッと切れる へき開

プラスチックの場合 力が加わると、弱い部分が切れる

金属の場合、一様な力で結合しているため割れず 力を受け流すように変形する。 力 展性、延性

金属は電気を伝えやすい その理由 自由電子が一気に伝える － ＋ 電子が移動する際に、原子核にぶつかる：電気抵抗 金属は電気を伝えやすい　その理由 自由電子が一気に伝える － ＋ 電子が移動する際に、原子核にぶつかる：電気抵抗 電気抵抗の小さな金属：銀・銅 電気抵抗の大きな金属：ニクロム線

金属は熱を伝えやすい　その理由 非金属の場合 金属の場合 粒から粒へと熱が伝わる 自由電子が一気に熱を伝える

固体・液体・気体を粒子の結びつきからしっかり学ぶ 物質の3態 固体・液体・気体を粒子の結びつきからしっかり学ぶ つながり 距離 運動 強い 短い 小さい 弱い 短い 中くらい 無い （ほぼ） 長い 大きい 約１０倍 体積なら１０００倍以上

物質の3態 熱を加えると 粒の運動が大きくなる 温度 低 高

固体？液体？ 非晶質 液晶 ガラス ゼリーは？ ゲル 過冷却 見た目は固体（固形） 粒の並びは そろっていない 見た目は液体（液状） そろっている 非晶質 液晶 ガラス ゼリーは？ ゲル 過冷却

物質の３態：固体・液体・気体 圧力を変えると？ 圧を加えると 粒の距離が近くなる 低 圧力 高

物質の３態：固体・液体・気体 温度と圧力で決まる 三重点 凍結乾燥の理屈

原油：炭素が２つつながった化合物から ３０程度つながったものまでの混合物 NaCｌじゃない 石油 蒸留して沸点の近い成分に分けて利用 　　　　３０程度つながったものまでの混合物 NaCｌじゃない 重油・アスファルト 石油 蒸留して沸点の近い成分に分けて利用

炭素の数の多い経由などからナフサを作る。 炭素のつながりの 少ない物へ より需要の高いナフサを作るために 炭素の数の多い経由などからナフサを作る。

プラスチックとは？ 10000 有機化合物の仲間 有機化合物：CとHからなる化合物 燃やすとCO2が出る 合成高分子の１つ 高分子：分子量（分子の重さ、大きさ）が　　　　　　以上 10000

高分子を作る手法：重合 小さな分子を、化学反応でつなげて大きな分子へ モノマー ポリマー エチレン ポリエチレン 塩化ビニル ポリ塩化ビニル

プラスチックの種類： 熱に対する挙動で２つに分けられる。 熱には弱い チョコレート 熱可塑性樹脂：熱で軟らかくなり、冷やすと硬化する。 　　　熱に対する挙動で２つに分けられる。 熱可塑性樹脂：熱で軟らかくなり、冷やすと硬化する。 　　　　　　　成形が容易で用途が幅広い 熱には弱い チョコレート

プラスチックの種類： 熱に対する挙動で２つに分けられる。 熱硬化性樹脂：熱で化学反応が進み、硬化する。 その後熱を加えても軟らかくならない。 　　　熱に対する挙動で２つに分けられる。 熱硬化性樹脂：熱で化学反応が進み、硬化する。 　　　　　　　その後熱を加えても軟らかくならない。 熱に強いが成形は難しい。 クッキー

代表的なプラスチック 安く、大量に使用する 汎用プラスチック ポリエチレン・ポリスチレンなど 付加価値高い エンジニアリングプラスチック 耐熱性・強度が高い ポリアミド・ポリカーボネート

プラスチックのリサイクル プラスチックが出来るまで 材料リサイクル:化学的変化はさせず再び材料として利用 発泡スチロールトレイのリサイクル ペットボトルのリサイクル ペットボトルからポリエステル繊維へ

プラスチックのリサイクル プラスチックが出来るまで ケミカルリサイクル:化学的変化させて、 モノマーやコークスなどの原料として利用 　　　　　モノマーやコークスなどの原料として利用 サーマルリサイクル:燃やして燃焼熱を利用

リサイクルの問題点 アルミ缶：材料リサイクル アルミニウムの省資源・省エネルギーに有効 紙：材料リサイクル（古紙） リサイクルを行うのにはエネルギーが必要！ アルミ缶：材料リサイクル アルミニウムの省資源・省エネルギーに有効 紙：材料リサイクル（古紙） エネルギーは多く使うが、森林を守る上で重要 プラスチックの材料リサイクルは 石油の省資源・省エネルギーに有効だろうか？

リサイクルの実態 材料リサイクル ２０％ ケミカルリサイクル ３％ ７２％ （２３％） サーマルリサイクル ４９％ 単純焼却・埋め立て ２８％

栄養素と化学 α-ブドウ糖 立体的構造が違う ブドウ糖 β-ブドウ糖

α-ブドウ糖 β-ブドウ糖 水分子が取れながら分子がつながる 脱水縮合 でんぷんはらせん状の分子構造 セルロースはシート状の分子構造 細胞壁

タンパク質：アミノ酸がペプチド結合でつながる 筋肉やら内臓やらいろいろ タンパク質 水分子が取れながら２つの分子がつながる

たんぱく質の消化：コラーゲンを食べても・・・ ○△■○●▲△△□□・・・●■◎◎・・・ 必要に応じ いろんな たんぱく質を 作る ○　　△　■　○ 　　△　▲　◎　 　●　　□　□　◎ ペプシン＋水 アミノ酸に分解されて吸収 必須アミノ酸：人間の体内で作れないアミノ酸　（９つ） 食べることで摂取しなくてはならない 良質なたんぱく質：必須アミノ酸をバランスよく含むもの

たんぱく質の構造： 平面 三次構造 平面とらせんが 組み合わさって より複雑な 構造へ 多機能化

脂肪 単純脂質：グリセリンと脂肪酸が水分子を出しながら結合したもの リン脂質：グリセリンと脂肪酸とリン酸が水分子を出しながら 結合したもの 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　結合したもの 脳：約７０％が脂質からできている

水 消化酵素 ＋水 ブドウ糖 でんぷん ブドウ糖 水 消化酵素 ＋水 アミノ酸 たんぱく質 アミノ酸 水 消化酵素 ＋水 脂肪酸 単純脂質 脂肪酸 ＋ グリセリン 腸で吸収

電池の化学 電池とは化学反応によってエネルギーを 直接に（直流）電力に変換する装置 燃焼： 化学反応 → 熱エネルギー 電池： 化学反応 　　　直接に（直流）電力に変換する装置 燃焼：　　 　化学反応　 →　熱エネルギー 発電 電池：　 化学反応　 →　電気エネルギー 酸化還元反応

化学電池の構造 正極：還元反応（電子を受け取る）をする化合物 負極：酸化反応（電子を出す）をする化合物 電解液：負極と正極をつなぎイオンを伝え、 　　　　　　酸化還元反応を起こす この３つの 組み合わせ 電流が 流れる 電流が 流れる

実用電池の種類 一次電池：繰り返し使用しない電池 二次電池：充電して繰り返し使用可能な電池 リチウムイオン電池： 携帯やパソコンなどへ マンガン電池・アルカリ電池など 二次電池：充電して繰り返し使用可能な電池 鉛蓄電池・ニッケル水素電池・リチウムイオン電池など リチウムイオン電池： 携帯やパソコンなどへ 　最も多く作られている電池

乾電池と環境問題 乾電池：比較的安価で環境負荷も低い金属を 用いている（Ｍn、Ｚｎ） 二次電池：環境負荷が高い金属（Ｃｄ、Ｐｂ） 積極的なリサイクルはせず、不燃ゴミとして 環境影響がないように処分 二次電池：環境負荷が高い金属（Ｃｄ、Ｐｂ） 　　　　　　　希少金属（Ｌｉ、水素吸蔵合金） （充電池） リサイクルで省資源・環境負荷低減

電池の発見による化学の発展 水を電気分解すると 電気分解 酸素：水素＝１：２ 水の電気分解 H2Oという分子式 電気分解による新しい元素の発見 食塩や岩石などを電気分解 Na, K,　Ca, Sr, Ba, Mg　など

花火について なぜきれいな色が 出るのか？ 花火の魅力は？ 迫力のある音 花火は、 なぜ大きな音が するのか？ 鮮やかな色彩

鮮やかな色彩 炎色反応の原理 励起 金属原子 原子（元の状態） 熱エネルギー 光エネルギー （原子によって異なる） 熱エネルギーから エネルギー高い・不安定 金属原子 原子（元の状態） 熱エネルギー 光エネルギー （原子によって異なる） 鮮やかな色彩 熱エネルギーから 光エネルギーへの変換

いろんな色 炎色反応の原理：原子を熱すると 励起（エネルギーが高い） 光エネルギー 原子によって特定の波長 の光（輝線スペクトル） 電子が外側に動く しかし、すぐにもと位置に戻る

炎色反応と類似の原理：化学発光 分子 励起 分子（元の状態） 光エネルギー 化学反応 化学反応から 光エネルギーを取り出す ペンライト ルミノール反応 分子 励起 分子（元の状態） 光エネルギー 化学反応 化学反応から 光エネルギーを取り出す

火薬の化学反応：燃焼反応 燃焼とは光と熱を出しながら酸素と化合すること 火薬は水の中でも燃える 反応が違うと 何が変わるのか？ 起きている反応が違う →

燃焼には、速い燃焼反応と遅い燃焼反応がある 火薬の反応： 花火は何故音がするのか？ 燃焼には、速い燃焼反応と遅い燃焼反応がある 炭火：遅い燃焼 火薬：速い燃焼 酸化剤

短い時間で一気に燃えた方が、単位時間（たとえば1秒） あたりのエネルギーは大きくなる。

大きな音 爆風 空気の動きは？ 大きな エネルギー発生 （熱エネルギー） 空気に伝わる （空気が素早く動く ：運動エネルギー） 音速を超えた 衝撃波

大きな音・爆風の原理 空気の粒子 運動エネルギー 火薬の燃焼 大きな音（音エネルギー） 爆風 熱エネルギー 熱エネルギーから 運動エネルギーへの変換

水の話 水も資源 地球：水の惑星 地球上の水のうち、 約０．０１％ しかない これらを、工業・生活・農業に用いる しかし、我々が利用できる水は 地球上の水のうち、 約０．０１％　しかない これらを、工業・生活・農業に用いる

農業用水・生活用水・工業用水 水の話 水の利用の約7割が農業用水 農業用水 食糧生産 もしも水が不足すると？ 食料が生産できなくなる 水環境の保全はこの観点からも重要

水の汚染 水の汚染の原因は大きく分けて３つ 重金属は工業排水 有機物・富栄養化は農業排水・生活排水 重金属、有機物による汚染、富栄養化 　重金属、有機物による汚染、富栄養化 排水との関係は？ 重金属は工業排水 有機物・富栄養化は農業排水・生活排水