球磨工ブログ

化学基礎

投稿日時 : 2014/03/30

　今年度もクラスの授業時数に大きな差が生じ、少ないクラスは実験１５で終了しました。
　ほとんどのクラスは、実験１７電池と実験１８電気分解まで行うことができました。すべてのクラスの進度を合わせたいのですが、なかなかそろいません。

実験１７　電池

　まずは電池について学習し、実験に入りました。

・１１円電池
　２種類の金属と電解質水溶液で電池が構成されていることが分かるものです。この電池は、１円硬貨・１０円硬貨・食塩水を染み込ませたティッシュペーパーでつくりました。0.5～0.6V程度の電圧の電池になります。

・人間電池　
　ティッシュペーパーを人間に変えても、電池になります。人間も２種類の金属を持てば電池になります。
　食塩水をつけたティッシュペーパーでも、人間でも電圧は0.5～0.6Vとなり、使用する金属の種類で電圧が決定されることが分かります。
　いい加減な電池に思えるかもしれませんが、直列つなぎにすると1.0～1.2Vとなることも確認できます。

・ダニエル電池
　次は紙の箱をセパレーターにしたダニエル電池をつくり、ＬＥＤ・電子メロディ・モーターなどを使いました。

動画　ダニエル電池で電子メロディを鳴らす.wmv

動画　ダニエル電池でモーターを回す　　　.wmv

　ボルタ電池やダニエル電池は、負極に亜鉛、正極に銅が使われており、1.1Vの電圧になります。
　つくられた電気エネルギーは光エネルギー、音エネルギー、運動エネルギーなどに変換することで、さらなる用途が生まれます。この世の中は電気なしでは成り立たなくなっています。電気を使うばかりでなく、もっと電気に興味・関心を持ちましょう。

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屋上より

投稿日時 : 2014/03/30

管理人カテゴリ:学校風景

　27日(木)晴れ、久しぶりに屋上に上ってきました。

　管理棟の奥に正門前の桜並木が見えました。

　セントラルパークと太陽光発電設備です。太陽光発電設備からは耳鳴りのような甲高い音が響いていましたが大丈夫でしょうか？

　グラウンドではサッカー部、ハンドボール部、野球部などが練習に励んでいました。平成26年度の新入生も練習に参加しているようでしたので、人物が小さめの写真を掲載しておきます。

　さらに各科の最上階や屋上に移動しました。電気科からは正門前のサクラが近く、きれいに見ることができました。

　高いところからきれいにサクラの見える場所は無く、よい写真は撮れませんでした。

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化学基礎

投稿日時 : 2014/03/29

管理人カテゴリ:学校風景

　春休みはネタ不足。ブログの話題が理科に偏っている事はお許し下さい。
　学年末考査が終わり、化学基礎は酸化還元反応に入りましたが、実験を中心に授業を進めています。

実験１６　酸化還元反応２

　テルミット反応を観察し、アルミニウムと鉄の金属のイオン化傾向の違いを理解します。また、アセチレンの発生と燃焼を行い、可燃物と空気(酸素)の混合比を考察します。

　左はアルミニウムの粉末(3g)、右は酸化鉄(III)の粉末(8g)です。どちらも磁石につきません。

　この２つをよく混ぜ合わせて、水で濡らしたろ紙に入れ、マグネシウムリボンを立てます。

　準備ができたら点火です。

動画　テルミット反応.wmv

　Fe₂O₃　＋　2Al　→　Al₂O₃　＋　2Fe
　上記の反応が起こり、赤く溶けた鉄が得られます。鉄なので磁石につきます。

　酸化鉄(III)の酸素がアルミニウムに移ったことから、アルミニウムの方が酸化されやすいということが分かり、金属のイオン化傾向の大きさが、Al>Feと決定できます。

　カーバイドと水を反応させるとアセチレンを発生できます。
　アルミ箔で包んだカーバイドを水に沈め、発生したアセチレンを試験管に水上置換しました。
　アセチレンを集める量は、１本目１００％、２本目５０％、３，４本目１２％です。（残りは空気になります。）

　集め終わったら、１本目から火を着けていきます。

動画　アセチレン１００％の燃焼.wmv

動画　アセチレン　５０％の燃焼.wmv

動画　アセチレン　１２％の燃焼.wmv

　2C₂H₂　＋　5O₂　→　4CO₂　＋　2H₂O
　アセチレンの完全燃焼には多くの空気（酸素）が必要となります。空気が少ないと不完全燃焼しすすが出ます。動画の燃え方を見ると、少量の（１２％）アセチレンの方が危険に思えませんか？

　日本では、ロングレール化のためのレール溶接法として、テルミット溶接法の他、フラッシュ溶接法、ガス圧溶接法、エンクローズアーク溶接法が適用されています。テルミット反応は、線路づくりに欠かせない反応であることを知っておきましょう。

　通常、ガス溶接と言えば、酸素アセチレン溶接のことを指します。アセチレンの取り扱いには十分に気をつけてください。

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地学基礎3

投稿日時 : 2014/03/29

管理人カテゴリ:その他

　地学基礎
　見た目の美しい鉱物標本について。

美しい鉱物標本より
１．方鉛鉱(Calena)　鉛の鉱石。主に六面体の結晶であり、面に平行な劈開(へきかい)をする。
２．黄銅鉱(Chalcopyrite)　銅の鉱石。金に似るが、粉にすると緑黒になる。

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３．黄鉄鉱(Pyrite)　黄銅鉱より色が白っぽくかたい。成分は鉄と硫黄。
４．赤鉄鉱(Hematito)　鉄の最も重要な鉱石。

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５．水晶(Quartz)　石英が結晶して水晶となる。
６．紫水晶(Amethyst)　微量の鉄イオンを含むため、美しい紫色になる。

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７．メノウ(Agate)　玉髄(Chaicedony)の中で、縞模様のあるものをメノウという。
８．方解石(Calcite)　透明方解石を通して見ると文字などが複屈折のため二重に見える。

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９．カンラン石(Olivine)　地下深部マントルより生成された鉱物。
10．ホタル石(Fluorite)　緑色・紫色・黄色・無色など様々な色のものがある。八面体の劈開(へきかい)をする。

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11．バナジン鉛鉱(Vanadinite)　バナジウムの鉱石。赤色六角板状～柱状の結晶。
12．アラレ石(Aragonite)　方解石と同じ成分の鉱物。六角柱状に見えるが、双晶である。（斜方貫入三連晶）

13．藍晶石(Kyanite)　低温高圧で生成される白色～青色の鉱物。雲母と同じく薄くはがれる劈開(へきかい)をもつ。
14．鱗雲母(リチア雲母)(Lepidolite)　リチウムを多量に含む美しい紅雲母。

15．ラブラドライト(曹灰長石)(Labradorite)　斜長石の一種。斑レイ岩・玄武岩などの造岩鉱物。光の干渉によって、美しい閃光を発するものがある。

　美しいかな？という鉱物もありますが、実物を見せながら話をすることで興味・関心が高くなればいいなと思っています。

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地学基礎2

投稿日時 : 2014/03/28

管理人カテゴリ:その他

　地学基礎
　今日は火成岩です。

火成岩標本より
１．黒雲母花崗岩(Biotite granite)　深成岩。完晶質中粒の岩石で、主成分はネズミ色の石英、ピンクの微斜長石、白色の曹灰長石、黒色の黒雲母、角閃石で構成されている。
２．閃緑岩(Diorite)　深成岩。中成長石・微斜長石・角閃石・少量の石英を含む中性の岩石で、角閃石が緑泥石化するため青みを帯び、一般には青御影と呼ばれている。

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３．斑レイ岩(Gabbro)　深成岩。角閃石・斜長石を主成分とする粗い粒の塩基性の岩石で、斜長石の小結晶が多数含まれている。一般には黒御影と呼ばれている。
４．カンラン岩(Dunite)　深成岩。カンラン石ばかりからなるカンラン岩をダナイトという。比重の大変重い岩石。超塩基性岩。

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５．蛇紋岩(Serpentine)　深成岩。主にカンラン岩のような岩石が変質して蛇紋岩になり、カンラン石・透角閃石・滑石などを含む超塩基性岩。
６．花崗斑岩(Granite porphyry)　脈岩。花崗岩と同成分の脈岩で花崗岩の周辺部にできることが多い。花崗岩との相違は、石英が高温石英、長石が斑晶をなすことと、その周囲に石基があることである。

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