2016年04月25日

「叩けば伸びる」について

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スパルタ教育の事ではありません、金属の性質です笑

「延性展性」とも言います。

 

中学校理科で「物質の性質」を学習する時、金属の特徴として

1、 電気を通す(電気伝導性)

2、 磨くと光る(金属光沢)

3、 叩くと伸びる(延性展性)

という3つがある事を学びます。

(因みに「磁石にくっつく」は金属の特徴ではありません。磁石に付くのは一部の金属です)

 

高校化学(基礎)になると、それらの性質が、「金属結合」という金属特有の結合方式に起因している事を学びます。

結合方式とは、原子が集まって固体(液体、気体)を作る時の原子同士の結びつき方です。

 

原子は、中心にプラスの電気を帯びた「原子核」があり、その周りにマイナスの電気を帯びた「電子」があるという構造をしています。

 

〜〜少し脱線しますが、この原子核と周りの電子は、実はものすごく離れています(原子のスケールでですよ、もちろん笑)。

原子の中心にある原子核の大きさは、原子全体の大きさのなんと10万分の1程度です(驚)

例えば原子の大きさを直径100mのドームとすると、中心にある原子核は1oの砂粒という事になります(!!)。

電子は原子核より小さいですから(素粒子の1種です)、実は、原子はスッカスカなのです。

・・・とても不思議ですね〜〜

 

さて、結合方式についてザックリと説明すると、原子が自分の電子を出し合い皆で共有し合う事で結びつく「共有結合」、プラスの電気を持つものとマイナスの電気を持つものとがくっついてまとまる「イオン結合」、そしてこの「金属結合」があります(その他、配位結合と言われるものもあります)。

 

「金属結合」は、複数の金属原子が近づいて行った時、それぞれの原子に所属(?)していた電子(の一部)が束縛から解放され自由に動き回れるようになり、その電子達(自由電子と言います)が、原子同士を結び付けるという結合です。

 

この自由電子が動く事で電流が流れ、光を吸収し再放出することで金属特有の光沢が生まれます。

そしてこの自由電子が、どんな位置にある原子でも上手く結び付けてしまうので、延性展性という性質が生まれるのです。

 

その性質が最も優れている金属が「金」です。

金箔や金糸は、この性質があるからこそできるものです。

金の場合、1gで、金箔なら数uまで広げられ、金糸なら3000mまで伸ばす事ができます。

あの豪華な金の装飾は、「金属結合だからこその技」だというわけです。

 

「金」について言えば、金は最も腐食しにくい金属でもあります(イオン化傾向が一番小さい)。

例えば、鉄などは酸に融けますが、金は普通の酸には融けません。

発掘された何千年も前の遺跡が、鉄の場合(青銅もそうですね)はボロボロになっているのに対し、金でできたものは、今でもピッカピカです(日本に残る金印やツタンカーメン王の仮面等を見ても分かりますね)。

 

更に、金は、地球上で一辺20mの立方体程度しか採掘できないとされる希少金属でもあり、こういった事が金の価値をあげているわけですね。

だからこそ、昔から錬金術など、何とか金を手にする方法がないか模索されて来たというわけです。

 

金属の世界に限っては、「叩けば伸びる性質」の優れたものが、高価値とされていますね笑

 

ところで、・・・

一昔前は、歯の治療に「金歯」というものを使っていました(高価でしたね汗)。

もしこれを、安いからと言って「鉄歯」にしたらどうなるか?

梅干しやレモンを食べる度にシュワシュワと鉄歯は溶けていき、気が付いたら、せっかく入れた鉄歯は影も形も無くなっていた…ということになります笑

 

・・・あれっ?いや、むしろ現代の食生活で不足しがちな鉄分の補給になるのでしょうか?笑笑

 

 

〜〜前回のクイズの答え〜〜

 

地球の内部構造を推定する方法として、まずは地震波の伝わり方を調べることが挙げられます。

地震の際のP波(縦波)は、固体、液体、気体の全てを伝わりますが、S波(横波)が伝わるのは、固体中だけです。

 

あるところで地震が発生したとすると、その地震波は、地球内部を伝わって、地球の各所で(裏側でも)揺れが観測されますが、その時にどの波が観測されるかを調べると、内部に液体が存在するか、またそれはどの範囲で存在すか等が推定されます。

 

また、物質によって波の伝わる速さが違うので、それは地震波の方向を変える事になり(屈折)その事で、同じ固体でも何層かに分かれていると考えられる事が推定できます。

 

また、最近では、地球内部を通過していく素粒子を観測することで構造を研究したりもされています。

 

 

〜〜今回のクイズ〜〜

 

本文にも書きましたが、磁石にくっつく事は、金属の性質とは言えません。

鉄は磁石に付きますが、アルミニウムは付かない等、磁石にくっつく金属とくっつかない金属がありますね。

この違いは、どこから来るのでしょうか?

 

これが、今回のクイズです。・・・・これ、実は難しいです汗

 

(H.G)

 

posted by bunbu at 12:39 | Comment(0) | 文武塾より

2016年04月19日

「平成28年熊本地震」について

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4142126分に発生した、熊本県熊本地方を震源とするマグニチュード6.5、最大震度7(益城町)の大地震は、その後も震度5を超える大きな余震が続き、16125分には、マグニチュード7.3、最大震度6強(南阿蘇村 菊池市 大津町 宇城市合志市 熊本市中央区・東区・西区)を記録しました。

気象庁は、マグニチュードの大きさからこちらを本震、14日の地震を前震としました。

これを書いている今現在でも、余震は続いており、被災された方々の救助活動が続けられています。

被害に合われた方々には心よりお見舞い申し上げますと共に、不幸にしてお亡くなりになられた方のご冥福をお祈り申し上げます。

一刻も早い地震の終息と、被害に合われた方々に少しでも安心した生活が戻るよう願わずにはいられません。

 

この地震については、テレビ等でも詳しい解説がなされていますが、塾でも当然この事は話題になります。生徒達は「身近な事として」地震について学習することになります。

 

地球の構造はよく、ゆで卵で説明されます。

我々が住んでいるところ(いわゆる地面)は「地殻」と言われ、卵の殻に当たります。

その下の白身にあたる部分には「マントル」と呼ばれる部分があり、中心の黄身にあたる部分には「核」があります。このように地球は、大きく分けると3層構造になっています。

 

地殻は岩石でできていますが、大陸と海洋で厚さも成分も異なります。大陸部分は30q〜60qの厚さで、上部はカコウ岩、下部は玄武岩であるのに対し、海洋部分は5q〜7qほどしか厚みがなく主に玄武岩でできています。

 

マントルは固体で、深さ400700kmを境に、上部マントルと下部マントルに分かれます。

地殻とは異なる物質でできており、地球の体積の約80%を占めています。

深さ2900kmより内部を核といい、約5100kmの深さで外核と内核に分かれます(地球の中心までは約6370q)。外核は液体、内核は固体と考えられています。

 

地殻とマントルの上部とが一体化し、固い板状の岩盤を形成したものが、いわゆる「プレート」です。地球の表面は十数枚のプレートに覆われています。

マントルは固体ですが、核の温度が非常に高い為に、ゆっくりとですが対流運動をしています。

従って、それに乗っているプレートもゆっくりと動いています。

 

このようにしてプレートは動く為、プレート同士ぶつかったり(押し合う)、すれ違ったり、相手に潜り込んだりします。
そこでは大きな力がひずみとして蓄積されていきますから、やがては、曲げられていたプレートが跳ね上がって元に戻ったり、プレートが破壊される事で、溜まっているひずみを解放する瞬間が来ます。これが地震になります。

 

今回の熊本地震は、南北方向にずらす力が限界を超えた結果起きた「横ずれ断層」だと気象庁は発表しました。震源の浅さが、マグニチュードの割に大きな被害をもたらす原因の一つとなりました。

 

こうした活断層は日本中に有り、プレートが動いている限り、そこには必ずひずみのエネルギーが蓄えられている事、そして、私達がそういった日本列島に住んでいる事を忘れずに、常日頃から、心の準備を怠らない事を肝に銘じたいと思います。

 

一方で、地震予知の研究も鋭意行われている事も付け加えたいと思います。

全国に張り巡らされた高感度地震計は全国に1000か所以上有り、海底地震計も設置され、GPSを使っての地殻変動観測もしています。

その他にも活断層調査など、様々なアプローチがなされています。

因みに、今現在も(326日〜427日)、「南海トラフ地震帯掘削計画」として、海底に観測装置を設置する作業が実施されています(地球深部探査船「ちきゅう」)。

何とか被害を減らす為にも、地震学の研究が進む事を期待したいですが、残念ながら、現時点で、地震を予知できるところまで学問は進んでいません。

 

この地震予知の現状も含め、いつ地震が来ても落ち着いた行動をとれるように準備をしておくよう、生徒達には話したいと思います。

 

 

〜〜前回のクイズの答え〜〜

 

 

サン・ジョルディという聖人は、異教徒(キリスト教以外)の村に立ち寄った際、そこで人々を困らせていた悪竜を退治したという伝説(ドラゴン退治)で有名です。

 

そして、その時の竜の血が赤いバラになったという伝承があります。

 

このことから、サン・ジョルディは、赤いバラと結び付けられています。

 

 

〜〜今回のクイズ〜〜

 

今回、地球の内部構造について書きましたが、「内核は固体、外殻は液体」なんて、行ったことも見たこともないのに、どうして分かるのでしょうか?

 

これが今回のクイズです。

 

(H.G)

 

 

posted by bunbu at 15:05 | Comment(0) | 文武塾より

2016年04月12日

「サン・ジョルディの日」について

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423日が何の日かご存じでしょうか?

 

ユネスコでは、この日を「世界図書・著作権デー」としています。

日本でも、「子供の読書活動の推進に関する法律」によって、この日は「子ども読書の日」と定められています。つまりこの日は、世界的に「本を読みましょう」という日なんです。

また、この日は「サン・ジョルディの日」とも呼ばれています(響きが良いのか、この呼び方をする人の方が多いようです)。

「サン・ジョルディ」は、キリスト教に於ける、スペイン、カタルーニャ地方の守護聖人の名前です。

守護聖人とは、キリスト教に於いて決められた、各地域や職業の守り神のような存在です。

どんな聖人がいるかというと、例えば、

・ジャンヌ・ダルク…フランスの守護聖人

・フランシスコ・ザビエル…日本の守護聖人

・ベネディクトゥス…ヨーロッパ全般の守護聖人

・・・

といった具合に沢山の守護聖人がいて、その命日毎に、修道院等で祀られているのだそうです。

423日はサン・ジョルディが殉教した命日で、もともとはこの日にバラを贈る風習でした。

それが、何故「本の日」になったかというと、カタルーニャの本屋さんが、この日に「バラと一緒に本を贈りましょう」と呼びかけ、それが世界へ広がっていったのだそうです(もともとは本販売のキャンペーンだったみたいです笑)。

その一方で、423日は「ドン・キホーテ」の作者セルバンテスの命日であり、シェイクスピアの伝説上の誕生日でもあるそうです。

本に関係の深い日であることがこの広がりを進め、ユネスコで決めるような日にまでなったのでしょうね。

こういった日を決めて読書を意識するのは、とてもいい事だと、私は思います。

日本でもこの時期は、毎年秋に催される読書週間とは別に、日本書店商業組合連合会が各種のイベントを行っていますから、お近くの本屋さんに行くと、クジが当ったり、良い事があるかもしれませんヨ笑。

 

ところで、子供たちの文章読解力にずいぶんと個人差がある事は、いつの時代でも言われてきたことですが、最近の生徒達には、ある顕著な特徴があります。

それは、読解力が弱いというより、そもそも文章を「読まない」という事なんです(驚)。

いわゆる「ナナメ読み」の極端な形なのでしょうか、文章をきちんと読まないで、自分がすぐ理解できる(目に付く)単語だけを拾い読みし、それらを繋ぎ合せて内容を自分で創ってしまうのです汗。

 

これは、国語という科目を超えてすべての科目に支障をきたしますね。

問題文を全く違う内容で読んでしまう事も、生徒によっては発生します。

そんな生徒の状況を観察すると、問題文を「ザーッ」と読み、頭に残った印象と自分の経験とを合わせて内容を創作し、それを「自分が読んだ」と思いこむ。何か、こんな感じです笑

 

そんな場合、問題文を「音読」してもらいます(中学生でも、高校生でも・・です笑)

すると音読の途中から、「あー、そういうことねー」なんて言う言葉が出るんですヨ汗。

やはり文章をきちんと読んでいないのです大汗

 

インターネット時代、情報過多の環境ですから、少しでも速く読んで、結論だけ知ろうとする意識が働いているのでしょうか、背景は分かりませんが、こういう形の読解力不足は、論理性を失わせ、先入観と印象による感覚的な発想しかできなくなる可能性があるので、危機感を感じます。

本来、当たり前な事、「書いてある事は読み、書いてない事は創作しない」をしっかり実行してもらうよう、意識して学習を進めなければと痛切に思っています。…行間を読むのは、それができてから…ですね笑

 

さて、そんなことも考えながら、423日に向けて、生徒達には、自分が面白いと感じる本を「じっくり」と読むよう強く勧めていこうと思います。

 

〜〜前回のクイズの答え〜〜

 

縦波というのは、波が進む方向に揺れる(前後に)波です。

例えば、ゆるいバネを横に張って、片方を少しだけ押してやると、バネが縮んだ(密集した)部分が、次々と移動していきます。

これが縦波です。

 

それに対して横波は、進行方向と直角に揺れる波です。

競技場のスタンドで行われるウェーヴは、これにあたります。

横波と言っても横(左右)に揺れるという事ではなく、上下に揺れながら進むものも横波ですから、ここは、お間違えのないように笑

 

〜〜今回のクイズ〜〜

 

今回のお話で、サン・ジョルディの日は、もともとバラを贈る風習があったと紹介しましたが、そもそも何故、この日にバラを贈る事になったのでしょう?

 

これが今回のクイズです。

 

(H.G)

 

posted by bunbu at 15:46 | Comment(0) | 文武塾より