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関東支部活動報告
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2016/12/16

11/12 楽しい化学の実験室(第261回)を開催しました

| by 関東支部事務局2

11月12日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。

第261回となる今回は、講師に東京学芸大学附属高校の田島 明先生をお迎えして、「物質を水にとかすときの変化を比べよう〜発熱反応、吸熱反応〜」というタイトルで行われました。化学反応などに伴う発熱・吸熱に関するいくつかの実験を行っていただきました。

まず最初に、上野駅で購入されたという加熱ユニット付きの駅弁を見せ、紐を引くと加熱される様子をデモンストレーションされました。加熱ユニットの写真とともに、これが生石灰と水を使った化学反応によるものであることを解説されました。また、水を注ぐと加熱できる「モーリアンヒートパック」という市販の加熱袋もデモンストレーションされ、温度が90℃以上になっていることを測定しました。次に、使い捨てカイロを作る実験を行いました。鉄粉に活性炭と食塩を加え水を入れて混ぜることで発熱する様子を温度計で測定しました。また、水酸化ナトリウムを試験管に入れて、これに水を加えて溶かすことで熱が出ることも実験しました。こちらは物質が水に溶けてバラバラになる際に発生する熱であることをきれいなイラストで解説されました。最後に、尿素を水に溶かすと、逆に冷たくなることを実験しました。これを利用して保冷用のパックが作られていることを説明されました。反応熱などの比較的分かりにくい内容を、お弁当などの身近なものを見せて興味を引かせる工夫で、参加した子供たちは夢中になって実験していました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mumbu95bi-630#_630



09:37 | 化学教育・普及
2016/12/16

10/8 化学実験講座(第195回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
10月8日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第195回となる今回は、講師に群馬大学の角田欣一先生をお迎えして、「様々なクロマトグラフィーの簡単な展示実験」というタイトルで行われました。
まず、クロマトグラフィーの原理について解説があった後、実際に行う実験の概要をすべてご説明いただき、その後、各人で実験を行いました。ご用意いただいた実験は、(1)サインペンの色のペーパークロマトグラフィーと(2)様々なカラムクロマトグラフィーで、(1)は家庭でもできる実験、(2)は少し本格的な実験ですが、数分程度の短時間で分離が確認できる実験になっていました。(1)はボール紙の裏を使うもので、細長く切った時にも曲がらずに使いやすいとのことでした。水性サインペンを使って色をスポットし、ビーカーの底に少し水を入れて、その中に立て掛けて吸い上がっていく水で色を展開する単純な一次元クロマトグラフィーに加えて、ボール紙を四角く切って角にスポットし、水で展開した後、ドライヤーで乾燥し、縦横を入れ替えて、今度は水+エタノールで展開する二次元クロマトグラフィーも行いました。色素によって水とエタノールでは移動しやすさが違うため、平面に広がって展開されます。(2)では、 (a)サイズ排除クロマトグラフィー(分子の大きさで分ける)、(b)イオン交換クロマトグラフィー(イオンの電荷で分ける)、(c)逆相クロマトグラフィー(分子の極性で分ける)を行いました。それぞれ、パスツールピペットに充填剤を詰めたものに試料を加え、さらに移動相の溶液を加えて、ピペット用スポイトゴムを付けて押し、流し出します。試料にはそれぞれのカラムで分離しやすく、色の付いた2種類のサンプルが混合してあり、色鮮やかに分離していく様子を見ることができました。
高校の化学基礎でも取り上げられているクロマトグラフィーですが、様々なクロマトグラフィーが実際に物質を分離・精製するために使われており、学校現場でその一端を体験し、生徒に理解させるために有効な実験だったと思います。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=murvkejaa-630#_630



09:34 | 化学教育・普及
2016/12/16

9/10 楽しい化学の実験室(第260回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
9月10日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。
第260回となる今回は、講師に東京学芸大学の宮内卓也先生をお迎えして、「『燃える』ということを実験を通して考えよう」というタイトルで行われました。燃焼とは何が起こっているのかということを理解するいくつかの実験を行っていただきました。
まず、割り箸の小片を試験管に入れてバーナーで蒸し焼きにし、出てくるガスに火が着くことを確認しました。そして、蒸し焼きでできた木炭を丸底フラスコに入れて酸素を吹き込み、外から加熱すると、強い光を放ちながらきれいに消えてなくなりました。石灰水を入れて、木炭から二酸化炭素に変わったことを確認しました。次に、スチールウールを紙皿の上でほぐし、チャッカマンで火を着けると燃えていくことを実験しました。前後で重さを量り、わずかですが重くなっていることが確認できました。最後に水上置換で酸素を集めた集気瓶の中でスチールウールを燃やすと、水が集気瓶の中に上がって来て、酸素が消費されたことが分かりました。実験一つずつ、丁寧に起こった現象を解説され、燃焼とは酸素と結びつくことであるとステップを追って理解できるように工夫されていました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mu6qcg80r-630#_630



09:32 | 化学教育・普及
2016/12/14

12/10 化学実験講座(第196回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
12月10日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第196回となる今回は、講師に東京理科大学大学院の井上正之先生をお迎えし、「光ラジカル開始剤を用いたクメン法の実験」というタイトルで行われました。クメン法は高校化学で重要な項目ですが、実際に高校の現場で実験をすることは少ないと思われます。ここでは、高校でも実施可能な方法として井上先生の研究室で開発している光化学反応によるクメン法の実験を行いました。
実験は非常にしっかりとした化学実験で、密に実施しても約1時間かかることから、簡単な説明の後、各実験台に貼り付いた学生さんの指導のもとすぐに実験にとりかかりました。クメンの光酸化を迅速に行うために光ラジカル開始剤とラジカルキャリアーを添加し,アセトニトリルの存在下で風船に入れた酸素を穏やかに流しながらブラックライト(波長370 nm)の近紫外光を20分間照射して酸素酸化します。反応後、クメンヒドロペルオキシドができていることをヨウ化カリウム水溶液とデンプン水溶液による呈色反応で確かめました。次に,生成したクメンヒドロペルオキシドを、固体酸を用いて転位反応によりフェノールへ誘導します。このとき副生成物としてアセトンができていることを、2,4-ジニトロフェニルヒドラジンによる呈色反応で確認しました。転位反応に希硫酸を用いるとこの検出はできず、固体酸を用いる利点のひとつです。転位反応でフェノールが生成していることは、塩化鉄(Ⅲ)水溶液との反応、および臭素水との反応で確認しました。
 参加された先生方の手際が良くほぼ予定通りの1時間で実験は終了し、さらに井上先生の研究室で考案された実験上のさまざまな工夫なども伺え、充実した実験講座になりました。また、参加された先生方からは、実際に学校現場で利用する場合の検討課題、改良点などのアドバイスもあり、本教材のブラッシュアップにつながると期待されます。


15:57 | 化学教育・普及
2016/09/15

8/6 高校生のための化学実験講座(第105回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
8月6日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「高校生のための化学実験講座」が開催されました。
第105回となる今回は、講師に学習院大学の大野 剛先生をお迎えして、「鉄いん石の化学鑑定と鉄の宇宙・地球・人類史」というタイトルで行われました。
落下してくる隕石の中には金属鉄でできた鉄隕石があり、太陽系で惑星ができる過程で取り残された惑星コアのような物質と考えられています。人類は鉄鉱石から鉄を作る技術が確立する前から鉄隕石を利用していたことが知られています。一方、人工鉄の原料である鉄鉱石も、光合成をする生物の誕生とそれによる海洋の酸化で酸化鉄の沈殿が起こり膨大な鉄鉱床が形成されるという地球史があって、現在我々が手にすることができるものです。今回の講座では、このような鉄の宇宙・地球・人類史を解説いただき、実際に鉄隕石と人工鉄を溶かして分析し、違いを確認しました。
実験はまず、鉄隕石と人工の鉄粉それぞれ約10mgを試験管に入れて6M塩酸に溶かし、過酸化水素水を加えて鉄イオンをすべて3価にします。次に4-メチル-2-ペンタノン(メチルイソブチルケトン、MIBK)を加えて振とうし、鉄イオンを有機相に移します。有機相を駒込ピペットで除去し、残った水相にジメチルグリオキシムを加え、さらにアンモニア水を加えてアルカリ性とします。鉄隕石にはニッケルが含まれるため、ニッケルイオンがジメチルグリオキシムと錯体を形成して紅〜ピンク色を呈色することが確認できます。
星の中の元素合成では、最も安定な原子核を持つ鉄に比べてニッケルは1割程度生成し、鉄隕石にはその割合でニッケルが入っています。一方地球ではそのほとんどがコアとして中心に集まり、表面ではごく一部が存在するに過ぎませんし、海洋にはほぼ鉄だけが溶けていましたので、鉄鉱石にはニッケルはほとんど含まれません。簡単な分析ですが、その結果になる理由にはそれぞれの鉄が経てきた宇宙地球化学的な歴史を反映しているということを学ぶことができました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muu8dob0a-630#_630






13:18 | 化学教育・普及
2016/07/21

7/9 化学実験講座(第194回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
7月9日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第194回となる今回は、講師に横浜国立大学の小林憲正先生をお迎えして、「宇宙塵(うちゅうじん)を観察しよう」というタイトルで行われました。3月に高校生向けに行っていただいた講座を主に教員向けに再度行っていただきました。
宇宙塵とは何か、隕石との違い、年間1万トンと言われる降下量などについて解説があった後、実物の宇宙塵を生物顕微鏡および実体顕微鏡で観察しました。観察に使った宇宙塵は南極の雪・氷を融かし、ろ過して集められたものです。理化学研究所の研究グループが過去に集めて国立科学博物館で保管しているものに加えて、九州大学の野口高明教授から研究に使われている宇宙塵2粒を引き続きお借りしました。これは2010年に南極のドームふじ基地から持ち帰られた雪から採集されたものです。博物館が保管しているものは比較的大きな磁性のある球体ですが、こちらの宇宙塵は100μm程度以下の不定形の粒子で、最新の研究機器で分析されているものです。また、横浜国立大学のキャンパスでスライドグラスに新たに捕獲した塵も一緒に観察して、宇宙塵があるかどうか探してみました。
最後に現在、国際宇宙ステーションで実験が行われている「たんぽぽ計画」の解説がありました。これはステーションの日本の実験室「きぼう」の暴露部で地球に落下する前の宇宙塵を捕集しようという研究で、小林先生が主導されているものです。昨年4月に実験装置が打ち上げられ、1年ずつサンプルを回収して3年間継続する計画です。最初のサンプルは既にステーション内に回収されており、地上へ運ぶ機会を待っているとのことです。宇宙塵を捕まえるためのエアロジェルの実物もお持ちいただき、触ってみることができました(写真は小林先生がエアロジェルを持ち上げているところ)。宇宙塵には有機化合物を含むものがあり、生命が誕生する前の地球に大量の有機物(現在の全有機炭素の約10%に相当する量)が宇宙から降ってきたと推定されており、生命の起源を探る上で重要な情報が得られると期待されています。
講座の終わりには参加者の皆さんからたくさんのご質問があり、関心の高さに驚きました。それぞれのご質問に丁寧にお答えいただきました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muaxmm9q6-630#_630







09:08 | 化学教育・普及
2016/06/20

6/11 楽しい化学の実験室(第259回)を開催しました

| by 関東支部事務局
 6月11日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。
 第259回となる今回は、講師に東京学芸大学附属高校の岩藤英司先生をお迎えして、「光のエネルギーでいろいろ試してみよう」というタイトルで光が関係するいくつかの実験を行っていただきました。
 まず、参加者1人ずつに受付で好きな色のケミカルライトを選んでもらい、講座の最初に発光させて楽しみました。そして、ケミカルライトの化学発光やクラゲやウミホタルの生物発光のお話をされました。次に、光のエネルギーで色が付くフォトクロミズムの例として、紫外線で色が付くビーズを使って、ブレスレットを作りました。さらに、クリアファイルにマジックでお絵かきをして、それにジアゾ感光紙を挟んで日光を当てて複写する実験を行いました。窓越しに外の光を当てると、少し黄色がかった用紙の色がすぐに消え、部屋に戻ってアイロンをかけると絵の部分が青く呈色するのが観察できました。また同時に、紫外線ビーズの色も外光でよく出ることも観察できました。青焼きは昔は広く使われていたコピー方法であることを解説され、光がいろいろな化学反応に関係して利用されていることを解説されました。

開催案内: 

09:17 | 化学教育・普及
2016/05/23

5/14 化学実験講座(第193回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
5月14日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第193回となる今回は、国立科学博物館の米田成一が講師を担当し、「易しい電気泳動実験」というタイトルで行いました。ろ紙を使った簡単な電気泳動の実験で実際にイオンが電場によって移動することを確かめました。
電解質溶液として約1%の食塩水に作り、それにろ紙を浸します。細く切ったアルミホイルを3cmほど離して平行に巻き、電極とします。それらの中間に色の付いたイオンの溶液(陽イオンは鉄、コバルト、ニッケル、銅、陰イオンは二クロム酸、過マンガン酸を用意。それぞれを含む塩の濃厚水溶液を使用)をスポットし、15-30Vの電圧をかけ30分程度泳動させ、動きを観察しました。
泳動中の時間に、電気泳動が研究現場で利用されている例としてDNAバーコーディングを紹介しました。博物館の動物研究部から借りたDNA泳動用ゲル(アガロースゲル)にウミガメやサンショウウオなどのDNAを酵素で切断した試料を参加者にアプライしていただきました。専用の装置で実際に15分ほど泳動させました。試料に色素が添加してあり、色素の移動で泳動の様子が分かります。泳動後、紫外線を当ててDNA片がバーコードのように展開されているのを確認しました。
また、水素イオンと水酸化物イオンの移動を見るために、電解質溶液にpH指示薬のメチルオレンジとBTBを加えて中性〜弱酸性のオレンジ色の溶液を作り、同様にろ紙を浸して1Mの塩酸と水酸化ナトリウムをスポットしました。それぞれ赤と青のスポットになり、電圧をかけると他の金属イオンに比べて数〜10倍の速度で移動することを見ることができました。おまけに、電極部での反応で酸性やアルカリ性になることを利用して、電極の一方を外してペンにして字や絵が書けることを試しました(電気ペン)。

10:17 | 化学教育・普及
2016/04/27

4/9 楽しい化学の実験室(第258回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
4月9 日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と国立科学博物館との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。
第258回となる今回は、国立科学博物館の若林文高が講師を務め、「蛍光色素をつくってみよう-環境にやさしい化学」というタイトルで実施しました。これは、これまで濃硫酸を触媒として合成していた蛍光色素のフルオレセインを、固体酸の一種であるゼオライトを触媒として合成するものです。濃硫酸を使わずに、ほぼ土と同じ成分のゼオライトを使うため、安全にかつ簡便に実験できます。化学工業界ではこれまでの濃硫酸触媒を固体酸触媒に置き換えることが進められており、本実験は、環境にやさしい化学をめざした「グリーン・サステイナブルケミストリー」の入門実験になり、その説明のあと、実験をしました。
実験は、合成ゼオライトの一種であるH-ベータゼオライト約5 mgを試験管に入れて加熱して活性化したのち、反応試薬の無水フタル酸とレゾルシノールをそれぞれ50 mg、75 mgほど加えて110℃の反応槽で10分間反応させて合成しました。このゼオライトは、加熱すると初期には水蒸気の発生がみられ、途中、灰色になりますが、しっかりと加熱することでさらさらの真っ白な粉末になり、触媒としての活性が出てきます。この加熱(活性化)をしっかりすることが実験のポイントになります。今回は一人ずつ実験していただくため、時間のかかるこの操作は演示でのみご覧いただき、参加者には事前に活性化しておいたゼオライトを配布しました。フルオレセインが合成されたことは、生成物をエタノールで溶かして上澄み液を数滴炭酸ナトリウム水溶液に滴下すると、蛍光が見られることで確認しました。触媒を加えなかった場合は、フルオレセインがほとんど合成されていないことも確認しました。フルオレセインの蛍光は、白色LEDの懐中電灯の光を青色のフィルターを通して青色の光にしてあてると室内が明るくてもはっきりと見え、参加者も合成されたことがはっきりとわかり感激していました。これに塩酸を加えて酸性にすると蛍光が消えました。さらに、同じような方法で、レゾルシノールをフェノールに変え、反応温度を約170℃にすると酸塩基指示薬のフェノールフタレインが合成されることを演示実験でご覧いただきました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mug1zxj0w-630#_630



09:33 | 化学教育・普及
2016/04/04

3/26 高校生のための化学実験講座(第104回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
3月26日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「高校生のための化学実験講座」が開催されました。
第104回となる今回は、講師に横浜国立大学の小林憲正先生をお迎えして、「宇宙塵(うちゅうじん)を観察しよう」というタイトルで行われました。
宇宙塵とは何か、隕石との違い、年間1万トンと言われる降下量などについて解説があった後、実物の宇宙塵を生物顕微鏡および実体顕微鏡で観察しました。観察に使った宇宙塵は南極の雪・氷を融かし、ろ過して集められたものです。理化学研究所の研究グループが過去に集めて国立科学博物館で保管しているものに加えて、九州大学の野口高明教授から研究に使われている宇宙塵を2粒お借りしました。これは2010年に南極のドームふじ基地から持ち帰られた雪から採集されたものです。博物館が保管しているものは比較的大きな磁性のある球体ですが、こちらの宇宙塵は100μm程度以下の不定形の粒子で、最新の研究機器で分析されているものです。
また、横浜国立大学のキャンパスでスライドグラスに捕獲した塵も一緒に観察して、宇宙塵があるかどうか探してみました。演習問題として計算例に出されましたが、実際は40日で0.009個しか宇宙塵は集まらないとのことです。
最後に現在、国際宇宙ステーションで実験が行われている「たんぽぽ計画」の解説がありました。これはステーションの日本の実験室「きぼう」の暴露部で地球に落下する前の宇宙塵を捕集しようという研究で、小林先生が主導されているものです。昨年4月に実験装置が打ち上げられ、今年の夏に最初のサンプルが地上に戻ってくる予定で、3年間継続されます。宇宙塵を捕まえるためのエアロジェルの実物もお持ちいただき、触ってみることができました。宇宙塵には有機化合物を含むものがあり、生命が誕生する前の地球に大量の有機物(現在の全有機炭素の約10%に相当する量)が宇宙から降ってきたと推定されているとのことで、生命の起源を探る上で重要な情報が得られると期待されています。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muf201fkp-630#_630



09:21 | 化学教育・普及
2016/02/19

2/13 化学実験講座(第192回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
2月13日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第192回となる今回は、講師に東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の高橋嘉夫先生をお迎えして、「地球の鉄の酸化還元状態:大気進化や有害元素の挙動との関連」というタイトルで行われました。鉄の酸化還元状態の変化による挙動、特に水への溶解・沈殿が環境に与える影響を解説され、土壌を使った模擬実験を行いました。
実験はまず4種類の濃度のFe2+標準溶液を作成し、フェナントロリン溶液で発色させて510nmの吸光度を測定し、検量線を作りました。次に、あらかじめ土壌に水を加えて用意された3種類の試料のpHとEh(酸化還元電位)を電極法で測定しました。10gの土壌に対して1つは水を7g、もう1つは15g加えてあり、残りの1つは水15gと(微生物の呼吸を活発化するために)ブドウ糖0.5gを加えてあります。これを4日間室温で放置(最初の試料はふたを開けて空気が入るようにして、他はふたを閉めておく)すると、それぞれ酸化的環境、還元的環境、強還元的環境の模擬試料となっています。それぞれの試料から上澄みの水を取り、フェナントロリン法でFe2+の濃度を測定しました。また、Fe3+も加えた全鉄を測定する場合は塩酸ヒドロキシルアミン溶液を加えてFe3+を還元してから発色させました。測定値をEh-pH図上にプロットすると、それぞれの環境で支配的な鉄の酸化還元状態が推定でき、土壌に水が多く加わり、また微生物が活動することにより鉄が3価から2価に変わって水に溶け出してくることが分かりました。この際に鉄とともに沈殿していた微量元素も溶け出し、バングラデシュでは地下水に高濃度のヒ素が含まれ健康被害がでていることなども解説していただきました。また、実験の合間に鉄を酸化するバクテリア(鉄酸化菌)を走査型電子顕微鏡で観察しました。研究室の学生さん2名の実験補助と先生の丁寧な説明で、鉄の酸化還元状態の変化による環境への影響が非常によく理解できました。

09:35 | 化学教育・普及
2016/01/18

1/9 楽しい化学の実験室(第257回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
1月9日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。
第257回となる今回は、講師に東京都立羽村高校の小松綾子先生をお迎えして、「デンプンのりをつくろう!」というタイトルで実験を行っていただきました。
まず、じゃがいもをすり下ろしたものや片栗粉、コーンスターチなどをスライドガラスに取り、ヨウ素液を滴下して着色し、デンプンの粒子を顕微鏡で観察しました。次に、デンプンに水を加えてよくかき混ぜ、とろみが出るまでゆっくりとホットプレートで加熱しました。仕上げに砂糖を1杯加えてかき混ぜ、ホットプレートから降ろしてさらにかき混ぜながら冷やすと、のりが出来上がりました。これは容器に入れて持ち帰るようにしました。ただし、これは非常にカビが生えやすいものなので、日持ちがしません。続いて、デンプンに1M水酸化ナトリウム溶液を加えて溶かす方法でのりを作りました。中和のためにフェノールフタレインを1滴加えたあと、赤色が消えるまで2M塩酸を滴下しながらかき混ぜました。こちらは水だけの場合よりもなめらかなのりが出来上がりました。ただし、中和が不十分だと危険ですので、持ち帰らずにその場で試すだけにしました。最後に作ったのりを使って紙工作を楽しみました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muezs8lpp-630#_630



15:34 | 化学教育・普及
2015/12/21

12/12 化学実験講座(第191回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
12月12日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第191回となる今回は、講師に理化学研究所の高橋和也先生をお迎えして、「キレート滴定を利用した、様々な水の硬度測定」というタイトルで行われました。分析化学の基礎に立ち返って、キレート滴定によって水中のカルシウムとマグネシウムのイオン濃度を求め、硬度を計算しました。
実験はまず市販の0.01M塩化マグネシウム溶液(ファクター1.005)により、滴定で使用するEDTA溶液の標定を行いました。滴定はマスキング剤としてトリエタノールアミンを加え、塩化アンモニウム-アンモニア緩衝液でpH10とし、EBT指示薬で赤紫色の赤みが消えた点を終点とします。各班4人でそれぞれ3回ずつ滴定し、その平均をEDTA溶液の濃度としました。続いて2種類の未知試料の滴定を行い、硬度を計算しました。水の硬度は1L中に含まれるカルシウムおよびマグネシウムイオンを炭酸カルシウムに換算してmg単位で表した数字です。日本の水は硬度100mg/L以下程度の軟水が多いのですが、未知試料は実は輸入された市販のミネラルウォーターでした。特にフランスから輸入されているものは硬度が非常に高い硬水であること(エビアンが300、コントレックスは1,500程度)が確かめられました。実験室の水道水の滴定をした参加者は逆に硬度の低さに驚いていました。また、分析精度も硬度が高い試料ではほぼ全員が5%以内の測定値に収まっており、昔ながらの容量分析ですが、機器分析が発達した現在でもJISに定められた測定方法として有用な方法であることが実感できました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mu4rxlt0f-630#_630



09:48 | 化学教育・普及
2015/11/30

11/14 楽しい化学の実験室(第256回)を開催しました。

| by 関東支部事務局2
11月14日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「楽しい化学の実験室」が開催されました。
第256回となる今回は、講師に東京学芸大附属高校の坂井英夫先生をお迎えして、「燃焼とエネルギーを化学しよう!」というタイトルで燃焼に関する様々な実験を行っていただきました。
最初の実験は、しょうゆ入れに使われる小さなプラスチック容器に水を入れて電気分解し、たまった水素と酸素の爆鳴気を火に向かって送り出して(少量なので)ポッという音を立てる実験を行いました。次に、集気びんにカセットコンロのガスを入れ、火をつけたろうそくを中に入れるとどうなるかという実験を行いました。実験前に3択で予想を聞き、実際に実験してろうそくの火が消える(代わりに集気びんのガスが口から炎を上げて燃える)ことを確認し、燃えるためには空気(酸素)が必要なことを解説されました。そしてさらに、爆発的に燃焼するにはガスと空気がよく混合されている必要があることを、空き缶の中にアルコールをスプレーして紙コップで蓋をしてから点火するとコップが吹き飛ぶという実験で確かめました。最後に、ゴム風船に酸素を入れて試験管につけ、液体窒素で試験管を冷やして液体酸素の青い液体ができることを観察した後、線香を入れて激しく燃えることを確認しました。炎が出たり大きな音がしたりと驚き楽しみながら、燃焼には酸素が必要なことなどの条件を学ぶことができました。

10:42 | 化学教育・普及
2015/10/23

10/10 化学実験講座(第190回)を開催しました。

| by 関東支部事務局2

10月10日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。

第190回となる今回は、講師に東京理科大学理学部の井上正之先生をお迎えして、「フェノールからサリチル酸を合成する」というタイトルで行われました。先生の研究室で開発された高校化学用の実験教材で、合成から検出までを1時間半の時間内で体験しました。

 サリチル酸はサリチル酸メチル(湿布薬)やアセチルサリチル酸(解熱・鎮痛剤)などの医薬品の合成に用いられる汎用性の高い物質で、高校化学でも取り上げられます。 サリチル酸の工業的合成にはコルベ・シュミット反応を用いるのが一般的ですが、高温・高圧条件下で行うため、実験教材化は困難です。井上先生の研究室では、セライトに担持したナトリウムメトキシドを用いることにより、常圧で迅速かつ安全に合成する方法を開発しました。

 実験では、まず、二口ナス型フラスコ中で、セライト担持ナトリウムメトキシドとフェノールを反応させ、ナトリウムフェノキシドを調製しました。それに風船に入れた二酸化炭素を150℃で10分間反応させるとサリチル酸が合成されます。生成したサリチル酸は、昇華法できれいな針状結晶として取り出され、薄層クロマトグラフィー(TLC)と塩化鉄水溶液で検出しました。セライトは炭酸ナトリウムとともに焼成された珪藻土で、濾過などでよく用いられます。これを用いることで、常圧で短時間に、しかも安全に合成できるようになりました。

 講座では、先生・お手伝いの大学院生の紹介のあと、すぐに実験を開始し、研究室の大学院生の皆さんの指導の下、てきぱきと実験が進められ、実験の待ち時間に、解説シートを利用して実験内容の解説がされました。実験はよく組み立てられており、1時間半の講習時間の中で、検出まで行われました。忙しくはありましたが、たいへん密度の高い実験体験ができ、また、きれいな針状結晶が得られたことにより、参加者はたいへん満足されていたようです。また、担当された学生さんは、この講座での実施をもとにして、さらに実験教材としてブラッシュアップされるそうです。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muir4ehlp-191#_191



11:37 | 化学教育・普及
2015/04/08

3/28 高校生のための化学実験講座(第102回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
3月28日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部との共催事業「高校生のための化学実験講座」が開催されました。
第102回となる今回は、講師に国際基督教大学の久保謙哉先生をお迎えして、「放射線を見る。測る。遮る。」というタイトルで行われました。
身近に天然放射性物質が存在していることが広く知られるようになってきていますが、人間の五感では感じることができません。霧箱や放射線検出器を使うことでこの放射線を実際に見たり測ったりすることができるようになります。今回の講座ではまず、一人一台ずつ簡易霧箱の製作を行いました。1L程度の薄い透明のプラスチック(PET)製の円筒容器を使用します。容器の上部内周に隙間テープを貼り、エタノールを含ませます。底に丸く切ったアルミホイルとその上に黒い紙を入れ、これにもエタノールを含ませます。線源(アルファ線)としてトリウムが塗られたキャンプ用のランタンマントルを小さな台座に付けて入れます。容器上部をポリエチレンラップで覆い、最後に底を砕いたドライアイスで冷やします。部屋を暗くして横からLEDライトで照らしながら数分待つと飛跡が見えるようになりました。プラスチック容器やLEDライトは100円ショップで購入できるものとのことでした。
続いて、大学から持参いただいたサーベイメータや半導体検出器などを使って、放射線の検出とその性質のデモンストレーションを行っていただきました。ベータ線はアルミ板で遮られ、板の厚みでも変化することや、ガンマ線は鉛板を使わないと遮蔽されにくいことなどを見ることができました。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mul678x3y-191#_191



10:35 | 化学教育・普及
2015/04/02

3/27 第32回化学クラブ研究発表会 を開催しました

| by Shimizu-CS
日本化学会関東支部主催、文部科学省後援の第32回化学クラブ研究発表会を3月27日(金)日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市習志野台)で開催しました。
第32回を迎えた今回は48校から550名の中学生、高校生が参加、口頭発表31件、ポスター発表41件を発表しました。また東海支部化学教育協議会推薦で愛知県立明和高等学校がエキシビション参加、口頭発表を行いました。発表校以外の中・高校生、大学生、教員の参加もあり、600名の大きな大会となりました。
主な賞は次の通り。

【金賞】芝中学校・高等学校、渋谷教育学園幕張高等学校、茨城県立水戸第一高等学校

【ベストポスター賞】駒場東邦中学校高等学校、東京都立葛西工業高等学校、樹徳高等学校、横浜市立横浜サイエンスフロンティア高等学校

詳細についてはこちらのページをご覧下さい。
12:35 | 化学教育・普及
2015/03/17

3/14第19回理科・化学教育懇談会フォーラム「授業に役立つ化学の話III」

| by 関東支部事務局2
日本化学会関東支部主催の第19回理科・化学教育懇談会フォーラム「授業に役立つ化学の話III」が3月14日(土)午後1時から5時まで、千代田区神田駿河台の化学会館で開催された。中・高等学校、大学の教員、学生、科学教室、化学企業などから50名が参加、熱心に聴講した。
 理科・化学教育懇談会フォーラムは講演と演示実験から構成されるもので、中・高等学校教員からは授業に役立つ、普段聞くことのできない講演者の話が聴講できると好評で、今回も興味ある構成のフォーラムとなった。
 講演会では日本大学理工学部教授・短期大学部次長(日本化学会理事)の澤口孝志教授が「ユニークな化学技術者になるために~独学の勧め,百見は第六感にしかず,それは閃光(ヒラメキ)です~」をテーマにご自身の体験を織り交ぜながら、化学産業の発展に役立つユニークな化学技術者をどのように育てるか、について講演した。
 また角五正弘日本化学会フェロー(元住友化学工業石油化学品研究所長、高分子学会フェロー、現・岩田商会顧問)が「化学企業の研究開発者はどのように育つのか??高分子工業を中心に?」をテーマに世界で圧倒的なシェアを誇る炭素繊維や液晶ディスプレイ構成素材などを事例に日本の化学および化学産業の強さ、企業における研究開発の流れと研究者・技術者の役割、次世代を担う若者に化学への誘いと期待感を述べた。
 続いて日本大学講師の小林良夫氏が失火に見せかけた放火(擬装放火)の判定、指紋採取など法科学の事例、実際を科学的に楽しく紹介、参加者も交え、実際に体験学習を行った。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=mus26r6uh-245#_245




17:42 | 行事・講演会
2015/02/20

2/14 化学実験講座(第187回)を開催しました

| by 関東支部事務局2
2月14日(土)午後に、国立科学博物館上野本館で関東支部と東京都理化教育研究会との共催事業「化学実験講座」が開催されました。
第187回となる今回は、講師に東京学芸大学附属世田谷中学校の宮内卓也先生をお迎えして、「閉鎖系で考える燃焼」というタイトルで行われました。実験は炭素の燃焼と鉄の燃焼の2系統を行っていただきました。
炭素の燃焼ではまず、割り箸の小片を試験管で乾留して木炭を作りました。これを丸底フラスコに入れて酸素を満たし、バーナーで加熱して着火させると、輝きながらすべて燃焼して消えて見えなくなる(CO2になる)ことを確認しました。次に、フラスコの中にマグネシウムリボンを入れてニクロム線で加熱できるようにしておき、先程と同様に木炭を燃焼させ、最後にマグネシウムで還元して、黒い炭素の固まりができることを確認しました。薄い塩酸で酸化マグネシウムや未反応のマグネシウムを溶かすと炭素が溶け残るので、よりはっきりと分かりました。木炭→輝きながら燃えて消える→再び黒い炭素として現れるというとても印象的な実験でした。
一方、鉄の燃焼ではまず、スチールウールをお皿の上でほぐしてそのまま火を着けて燃やす実験を行いました。簡単に燃えること、燃やすと重さが増えることを確認しました。次に、ナス型フラスコ内で酸素中でスチールウールを燃焼する実験を行いました。ゴム栓には通電用の電極とガラス管を通し、ガラス管にはチューブとピンチコックを付けて空気の出入りを止めておきます。燃焼前にスチールウールと装置全体の重さを測っておき、燃焼後、装置全体の重さが変わらないこと、ピンチコックを開いて空気を入れると重くなること、燃焼したスチールウールが重くなることを確認しました。また、スチールウールが重くなった分と入ってきた空気の重さがほぼ等しいことも分かりました(正確には消費されたのは酸素で入ってきたのは空気なので重さが違いますが)。こちらの実験もパチパチと線香花火のように燃えるスチールウールが美しく、またある程度定量的な考察も行える非常によく考えられた実験でした。

開催案内:http://kanto.csj.jp/index.php?key=muqloflji-191#_191



10:21 | 化学教育・普及
2015/02/05

1/31 化学への招待―講演会2015 を開催しました

| by Shimizu-CS

化学で光を「創る」・光で分子を「見る」 と題して1月31日(土)14時から、東京大学生産技術研究所コンベンションホール(東京都目黒区駒場)で開催された。高校生から大学生、小中高教員、一般から幅広い年齢層から約60名が参加、熱心に聴講した。講演後も活発な質疑応答があった。

今回の化学への招待は2014年ノーベル化学賞と物理学賞の受賞テーマを中心に企画され、藤岡洋東京大学生産技術研究所教授が「未来の光・青色発光ダイオードのインパクト」、浦野泰照東京大学薬学系研究科・医学系研究科教授が「化学と光の力で医学・生物学研究を協力に推し進める~「蛍光プローブによる微小がんの可視化・超高解像度イメージング」のテーマで講演した。

藤岡教授は光の色と波長の関係、波長が短い青色がなぜ重要か、など基礎的でしかも面白い話から窒化ガリウムの最先端研究の将来までを展望した。また浦野教授は「生活のなかで化学が使われていないものを見つける方が難しい」としたうえで、医学・生物学研究にも化学が大きく貢献していること、透明な細胞、またがん細胞など特定の細胞だけを見ることを可能にした蛍光プローブの開発、さらに浦野教授らが開発に成功した超高解像度イメージングを可能にしたまったく新しい色素など最先端の話を分かりやすく紹介した。

開催案内:http://kanto.csj.jp/?page_id=171

化学への招待2015



17:17 | 行事・講演会
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少年少女のための工場見学会2017
 
講演会「カーボンニュートラル  ~化学が創る持続可能な社会~」
 
講演会「マテリアルズ・インフォマティクスとAIを用いたものづくり」
 
1日体験化学教室
 
CSJ Festa
 
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