日時：平成１８年９月２日　９：３０−１１：３０場所：宇都宮大学教育学部理科教育学学生実験室講師：南　伸昌（宇都宮大学教育学部・助教授）

サイエンス・パートナーシップ・プロジェクトサイエンス・パートナーシップ・プロジェクト文星芸術大学附属高等学校−宇都宮大学連携環境とエネルギー酸化還元とエネルギー日時：平成１８年９月２日　９：３０−１１：３０場所：宇都宮大学教育学部理科教育学学生実験室講師：南　伸昌（宇都宮大学教育学部・助教授）ティーチングアシスタント：阿部　陽介　（理科教育４年）文星野球部OB 　　　　　　　　　　　　　神藤　勲　　（環境教育４年）　　　　　　　　　　　　　長谷川　ゆかり（環境教育３年）　　　　　　　　　　　　　田口　順也　（理科教育２年）

化学変化とエネルギー 溶かしてみよう！実験１－１ K+aq + NO3-aq NaOH aq エネルギー（熱）熱を吸収熱を放出 Na+aq + OH-aq KNO3aq

化学変化とエネルギー 中和反応 H+aq + OH-aq エネルギー（熱） 13.3 kcal/mol H2O

1 kcal 100 m l カロリー（cal）って？ 1 cal≡水１ｇの温度を１℃上げるのに必要なエネルギー 1 cal＝4.2 J 100 g×100 ℃＝10000 cal 　　　　　　＝10 kcal 100 g 0 ℃ 100 g 100 ℃ 1000 cal÷100 g＝10 ℃上昇実験１－２

化学変化とエネルギー 反応によるエネルギーの違い中和 H+ + O-H- → H-O-H 酸化 H-H + 1／2 O-O → H-O-H 演示実験

H + H エネルギー（熱） H2 化学変化とエネルギーエネルギーの源・・・結合（資料１）エネルギーを結合が封じ込めている

既にイオン化 新たに１本のみ２本切断新たに２本化学変化とエネルギー反応によるエネルギーの違い中和 H+ + O-H- → H-O-H 酸化 H-H + 1／2 O-O → H-O-H

H H－C－H + 2 O＝O → O＝C＝O + 2 H－O－H H 燃焼と酸化演示実験ろうそく（パラフィン）の燃焼メタンの燃焼反応の過程は多数のラジカルが関与一気に反応が進むので大きなエネルギー放出

化学変化とエネルギー 穏やかな「燃焼」・・・生体内での酸化反応有機物の酸化 CH4 →CH3OH→CH3CHO→ CH3COOH→H2O + CO2 生命エネルギーを得る酸化反応呼吸：C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2

金属の酸化 酸化・・・酸素と結合実験２－１金属はどのように変化しているのか？実験２－２酸素と化合 → 酸に溶ける！

イオン化傾向 貸そう／か／な、ま／あ／あ／て／に／す／な、ひ／ど／す／ぎる／借／金 K ／Ca／Na／Mg／Al／Zn／Fe／Ni／Sn／Pb／H／Cu／Hg／ Ag ／Pt／Au 鉛まで・・・酸に溶ける（水素イオンを還元） Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 水銀までと酸素・・・酸素により酸化（錆） 2Cu + O2 → 2CuO

2e- 金属の酸化酸化・・・酸素と結合実験２－１金属はどのように変化しているのか？実験２－２酸素と化合 → 酸に溶ける！酸化→イオン化 CuO + H+ →Cu2+ + OH- Cu →Cu2+ 酸化・・・電子を奪われる →　電気エネルギー還元・・・電子を奪う

Zn Cu Zn Cu H2SO4 酸化還元と電気エネルギー実験３－１ボルタ電池 e- e- 化学変化亜鉛が溶ける Zn → Zn2+ + 2e- Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑ 水素が発生する 2H+ + 2e- → H2↑

Zn + 2H+ 起電力 Zn2+ + H2↑ 酸化還元と電気エネルギー回路とエネルギー 2e- エネルギー

電子を数えて溶けたスズの量を求めよう 実験３－２:スズと白金の電池－極での反応：Sn → Sn2+ + 2e- 電子の数・・・電流からスズの数・・・質量変化実験３－２

電子を数えて溶けたスズの量を求めよう 電流(A)＝電荷(C)÷時間(s) → 電荷(C)＝電流(A)×時間(s) 電子１個の電荷(C)＝1.6×10-19(C)＝0.00000000000000000016(C) 119 g／mol 移動した電子の数＝全電荷÷１個の電荷溶けたスズの数＝電子の数÷2 ・・・6×1023で割ればモル数に

日時：平成１８年９月２日 ９：３０−１１：３０ 場所：宇都宮大学教育学部理科教育学学生実験室 講師：南 伸昌（宇都宮大学教育学部・助教授）