化学が拓く世界
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領(平成30年告示)「化学基礎」の内容 (3) ア (ウ) ㋐「化学が拓く世界」。
この科目で学んだ事柄が、日常生活や社会を支えている科学技術と結び付いていることを
理解することが求められている。内容の取扱いは、具体的事例を取り上げることを求めている。
0. どういう論点か
新しい理屈はありません。01〜05 のどれが効いているかを、製品の側から引き直します。
| 身近なもの | 効いている内容 | どの単元か |
|---|---|---|
| 使い捨てカイロ | 鉄の酸化(発熱) | 05 酸化還元 |
| 乾電池・リチウムイオン電池 | 酸化還元反応の電気への変換 | 05 電池 |
| 脱酸素剤・酸化防止剤 | 酸化を先に引き受ける | 05 酸化還元 |
| 胃薬(制酸剤) | 中和 | 05 中和 |
| せっけん・洗剤 | 極性と無極性(水と油をつなぐ) | 03 分子の極性 |
| プラスチック・合成繊維 | 高分子化合物 | 03 共有結合 |
| ステンレス・アルミ缶 | 金属結合・合金・酸化被膜 | 03 金属結合 |
| 光触媒・ドライアイス | 反応と状態変化 | 01・05 |
1. 身の回りの製品と化学
根拠: 学習指導要領 化基-(3)-ア-(ウ)-㋐
使い捨てカイロが温かくなるのは、どんな反応を利用している?
鉄粉が空気中の酸素と反応する(酸化される)ときに熱を出す反応
食塩水や活性炭が反応を速める。
胃薬(制酸剤)に炭酸水素ナトリウムや水酸化マグネシウムが使われるのはなぜ?
胃酸(塩酸)を中和して、酸性を弱めるため
中和反応の身近な利用。
せっけんや洗剤が水と油の両方になじむのはなぜ?
分子の中に、水になじむ部分(極性のある親水基)と油になじむ部分(無極性の親油基)を両方もつから
分子の極性(単元 03)が効いている。
食品の袋に入っている脱酸素剤は、どんなはたらきをしている?
中の酸素と先に反応して(自分が酸化されて)、食品の酸化を防ぐ
還元剤としてはたらいている。
ペットボトルや衣料用の繊維がつくれるのは、どんな物質のおかげ?
高分子化合物(同じ単位が共有結合で長くつながった物質)
軽く、丈夫で、成形しやすい。
ドライアイスが冷却に使われ、あとに水が残らないのはなぜ?
固体から直接気体になる(昇華する)から
物質の三態(単元 01)の利用。
乾電池やリチウムイオン電池が電気を供給できるのはなぜ?
内部の酸化還元反応で放出されるエネルギーを、電気エネルギーとして取り出しているから
充電できるものを二次電池という。
ガラスや陶磁器(セラミックス)が硬く熱に強いのはなぜ?
ケイ素や金属の酸化物が、共有結合やイオン結合で結晶全体につながっているから
結合の種類(単元 03)から性質が言える。
2. 資源・環境と化学
根拠: 学習指導要領 化基-(3)-ア-(ウ)-㋐
アルミニウムのリサイクルが、鉱石から新しくつくるより有利なのはなぜ?
鉱石から取り出すには大量の電気(溶融塩電解)が必要で、再生ならその大部分を節約できるから
イオン化傾向が大きい金属ほど、取り出すエネルギーが大きい。
鉄を空気や水から守る方法を 3 つ挙げると?
めっき・塗装・合金にする(ステンレス鋼)
いずれも酸素との接触を断つか、緻密な酸化被膜をつくらせる。
化石燃料の燃焼が環境に与える影響を 2 つ挙げると?
二酸化炭素による地球温暖化・硫黄酸化物や窒素酸化物による酸性雨
燃焼という酸化還元反応の結果。
酸性雨の原因になる物質と、その中和による対策は?
硫黄酸化物(SOx)・窒素酸化物(NOx)が原因。排煙を石灰などの塩基性の物質で中和して取り除く
中和が環境対策に使われている例。
水道水の消毒に塩素が使われるのはなぜ?
塩素が強い酸化力をもち、細菌を酸化して殺菌できるから
酸化剤(単元 05)としてのはたらき。
化学が社会に役立つ一方で、注意しなければならないことは?
同じ物質が、使い方や量によっては人体や環境に害を与えること
性質を理解し、適切に扱うことが前提になる。