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身近な化学２００９ 総集編 これまでの授業を振り返ります。 しっかりと復習しましょう！！ START CONTUNUE
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第１回：化学の始まり Q １．人類が一番初めにおこなった化学反応は？ A １．火を燃やす：燃焼反応 ＋ 熱エネルギー
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銅のつるぎを得るために行った化学反応は？ 焚き木の中に石を入れる → 還元反応 スライムを倒す じゃなくて 燃焼は酸化反応
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原子のはなし 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
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原子の誕生 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 原子 「核融合」という反応がおき、原子核ができる。
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４ ２ He 大きな星の中では核融合反応がさらに進む 初期の核融合反応 ４ ２ He ４ ２ ４ ２ １２ ６ C ６ C ４ ２ He 16 8 O
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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。
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原子の大きさはどれくらい？ 約１億分の１センチ 野球ボール 地球 ああ、小さいね・・
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金属の性質はとその仕組みは？ A. 金属のは光沢を持ち、展性・延性があり、 電気や熱をよく伝えます。 それらは、自由電子による金属結合で説明できます。 外部からの力を受け流して 形が変化する 延性・展性
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すべては 自由電子！！
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化学変化とエネルギー よりエネルギーが安定になる方向に反応が進行する 結合の強さ（発熱・吸熱） エントロピー（乱雑） A C B
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化学変化：活性化エネルギー・反応熱 活性化エネルギー 反応熱 反応が始まるにはきっかけが必要 かき混ぜたり、熱を加えたり
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化学変化：活性化エネルギー・反応熱 触媒 山が高すぎると登れない 活性化エネルギーを 小さくする
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固体・液体・気体 固体：結びつきが強い 液体：結びつきがあるが 弱く、ある程度自由 気体：結びつきがない 自由 粒子間の距離：固体の約 10 倍 体積は１０００倍になる
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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 石油の分留 蒸留して 沸点の近い成分に分けて利用
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炭素のつながりの 少ない物へ
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プラスチックとは？ 合成高分子の１つ 高分子：分子量（分子の重さ、大きさ）が 10000 以上 Ｃ：分子量 12 炭素が 800 個以上つながっている プラスチックの話 石油（ナフサ）からどうやって作るのか？
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高分子を作る手法：重合 小さな分子をつなげて大きな分子へ モノマーポリマー
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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 可塑剤というものを用いると成型しやすくなる
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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。 熱に強いが成形は難しい。
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代表的なプラスチック ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリスチレン ポリ塩化ビニル・ポリエチレンテレフタレート（ PET) 全生産量の約 75 ％をこの 5 つのプラスチックが占めている この部分 これらはいずれも熱可塑性樹脂である。
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プラスチックのリサイクル プラスチックの生産量 1450 万トン（年） プラスチックの廃棄量 1050 万トン（年） 日本人の全体重 720 万トン（ 1.2 億人、 60Kg として） 効率の良い利用・再利用などが望まれる リサイクル 3 つのＲ： リデュース・リユース・
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プラスチックのリサイクル プラスチックが出来るまで 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 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
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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、 ガスやコークスなどの原料として利用 サーマルサイクル : 燃やして燃焼熱を利用
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リサイクルの前に・・・ リデュース リユース：少しエネルギーが必要 リサイクルを行うのにはエネルギーが必要！ 本質的には、リサイクルよりもリユース、リデュースの方が優れている。
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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： 電池： 化学反応 どんな化学反応か？ 酸化還元反応 → 熱エネルギー → 電気エネルギー
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酸化還元反応 酸化反応 還元反応 電子を失う反応 電子を受け取る反応 電気が流れる
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化学電池の構造 負極：電子を出す 正極：電子を受け取る 電解質： 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 電流が 流れる 電流が 流れる
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電池の種類 二次電池：充電して繰り返し使用可能な電 池 一次電池：繰り返し使用しない電池 マンガン電池・アルカリ電池など 鉛蓄電池・ニッケル水素電池・リチウムイオン電池など ニッケル水素電池：ハイブリットカーのバッテリー リチウムイオン電池：携帯やパソコンなど 最も多く作られている電池
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炎色反応の原理：原子を熱すると 原子を熱すると結合が弱くなり電子が外側に動く しかし、すぐにもと位置に戻る 電子が動いた様子（ 1000 億分の１センチくらい） が人の目には色として見 える 励起 色となって見える
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原子 炎色反応の原理 励起 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） 鮮やかな色彩鮮やかな色彩 熱エネルギーを 光エネルギーに変換している
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酸化剤 花火（火薬）の反応 炭火の反応 非常に速い燃焼反応 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。 短い時間に大きなエネルギー
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大きな エネルギー発生 空気に伝わる 空気がぶつかり合う 空気の動きは？ （空気が素早く動く） 大きな音 爆風 熱エネルギー 運動エネルギー
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水の話 常温で液体である 分子の極性 水から氷になると 体積が大きくなる 水分子の特徴 その理由は・・・
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水分子を作る結合：共有結合 ●● → ● ● 共有結合：原子が電子をひとつずつ出し合う ●●→ ● ● ● ● －－ ＋＋ 分極
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水素結合 気体になる場合には水素結合を切る必要 → 沸点が高い 水素結合を保ったまま固体になる → すき間の大きな 固体（氷）になる → 氷になると体積が大きくなる その分エネルギーが多く必要
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水の用途で一番多いのは何？ 農業用水 工業用水 生活用水井上用水 水の利用の約 7 割が農業用水
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重金属、有機物による汚染、富栄養化 重金属は工業排水 有機物・富栄養化は農業排水・生活排水 水の用途 農業用水・生活用水・工業用水 使い終われば？ 農業排水・生活排水・工業排水 それらによって起こる水環境への影響は？ 排水との関係は？
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キレート化は配位結合を利用したもの ⇒ ２つ以上の配位結合で 金属を挟み込む 配位結合：ひとつの原子が結合に必要な電子を２つとも出す 重金属を含んだ水の浄化：キレート化
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有機物の汚染：生活排水 有機物は好気性微生物が、酸素を使って分解する。 有機物が多いと、分解するのに酸素が多く必要 酸素の少ない水になる 他の水生生物が住めなくなる 嫌気性微生物が働き出す 悪臭の原因 （硫化水素など） 下水の処理（活性汚泥法）が大事
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富栄養化 植物の生長に必要な元素： Ｎ、Ｐ 通常水の中に これらの元素は少ない しかし・・・ 植物
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アオコの例
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大気の話 地球上の大気： 窒素 78 ％、酸素 21 ％、アルゴン 1 ％、水蒸気 1 ％ 、二酸化炭素 0.036 ％ 大気中に人工的にそれ以外の物質が多く放出されると 大気環境問題が起こりうる。
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大気の汚染：関連する 3 つの化学・物理的変化
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H2OH2O H2OH2O
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酸性雨の対策： 大気中に、 NO 2, SO 2 を出さなければいい SO 2 ：燃料の改善 燃料中の不純物の S を除く NO 2 ： NO 2 が出ないように燃やし方の改善
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なぜ二酸化炭素は温暖化するのか？ 昼 夜 温室効果ガスは熱を伝える 赤外線・遠赤外線を吸収する
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なぜ二酸化炭素は温暖化するのか？ 他にも、メタンやフロンなども 同様の性質を持つ
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