2005年06月
2005年06月18日
１日１回、頭脳を鍛えよう！百ます計算で脳力アップ！
も効果的です。
http://www.mag2.com/m/0000143584.html
地磁気の反転
日経サイエンスの7月号に、「地磁気の反転」の話が載っていました。
理科総合Bで扱いますが、地球の内部構造は中心から順に
内核：固体の金属からなる
外核：液体の金属からなる
マントル：岩石なる
地殻：岩石からなる
というようになっています。
中心のほうが温度がたかく、外側に行くにしたがって低くなっています。
「下が温度が高く、上が温度が低い」という状況にある液体は、条件によっては
対流を生じます。
鍋に水を入れて加熱すると対流が生じるのと同じ原理です。
地球の内部では、液体の金属からなる外殻が、対流を起こしていると考えられて
います。
そして、金属が対流すると、それによって電流が流れます。
電流が流れると、それによって、磁場が発生します。
地球に生じている地磁気は、外核の金属の対流が原因だというのがダイナモ理論です。
ところが、ここに発生している対流は、乱流状態にあって、対流の速さが変化したり
向きが変わったりするのです。
その結果として、地磁気の向きも北がS極になったり、N極になったり、地球誕生以来
何度も反転してきました。
その反転の歴史は、乱流の不規則性を反映して、カオス的です。
4年前、地磁気反転のデータを始めてみたとき、「これは、乱流だな！」と思った
ものですが、今回の記事を読んで「やっぱり、乱流なんだ」と分かり、少しうれし
かったです。
一定で不変だと思いがちの地磁気の向きが、地球レベルの時間スケールでは、
何度も反転していて、その原因が外殻の対流にあるなんて面白いじゃありませんか。
地球がこれからだんだん冷えていくと、地磁気の反転はどうなるんでしょうかね。
ふつうの乱流の場合は、上限の温度差を少なくしていくと、対流のロールの数が減り、
より規則的な対流へと変化していきます。また、対流のロールが減る間隔が長く
なってきます。
だとすると、今はめまぐるしく反転している地磁気の反転間隔が、だんだん長く
なってきて、また、きれいな対流になってくるので地磁気の強さはだんだん強く
なってくるというのが、僕の予想です。
でも、どうやったら確かめられますかね？
化学反応と化学反応式（２）
〇酸化と還元
酸化：電子を失うこと
還元：電子を受け取ること
酸化数：失った電子数
※理科総合の教科書では、
酸化（酸素を受け取る、水素を失う）
還元（酸素を失う、水素を受け取る）
という定義で扱っていますが、僕は、電子の授受で説明しています。
酸化数の求め方
（１）水素の酸化数は1、酸素の酸化数は-2とする。
例外：H_2O_2のOは、-1
（２）単体の酸化数は0
（３）化合物の酸化数の和は0
（４）イオンの酸化数の和は価数と等しい
例）SO_4^(2-) のSの酸化数を求めよ。
求める酸化数をxとおくと、
x+(-2)×4=-2
x=6
よって、硫酸イオンの中の硫黄原子は、電子を6個失っている状態で
結合していることが分かる。
〇酸化剤と還元剤
H_2S+I_2 → 2HI+S
~ ~
Sの酸化数は、-2→0 （2増加した＝2個電子を失った＝酸化された）
Iの酸化数は、0→-1 （1減少した＝1個電子を受け取った＝還元された）
電子の授受に注目すると、
I →電子→ S
Iは、Sへ電子を与えて還元してやったから、還元剤
Sは、Iから電子を奪い取って酸化したから、酸化剤
〇物質量（モル数）
理科総合の教科書には、モル数は登場しませんが、計算問題を解くときに
物質量を理解していると立式しやすいので、教えています。
・モル数を考えるメリット
核子1個からなる水素と、核子4個からなるヘリウムの質量の比は、およそ１：４
になる。
原子1個の重さは、約10^(-23)gほどなので、1個単位で扱うと、小さすぎて
扱いにくい。
水素が1gになるまで集めてやると、水素原子の個数は、6.0×10^(23)個になる。
ヘリウムが4gになるまで集めてやると、ヘリウム原子の個数も、6.0×10^(23)
個になる。
つまり、6.0×10^(23)個という個数は、原子を構成している核子数と、質量を
表すグラム数が等しくなるという便利な個数なのだ。この個数をアボガドロ数
といい、アボガドロ数だけ集めて一まとめにした単位を1モル（mol)という。
物質1モルの質量を
原子量（原子の場合）
分子量（分子の場合）
式量（組成式の場合）
という。
〇モル数の３つの表現
（モル数）＝（質量）/（原子量）＝（個数）/（アボガドロ数）＝（体積）/22.4
※0℃１気圧（標準状態）の気体1molの体積は、22.4リットルになる。
理科総合の範囲では、この３つの表現を覚えておくと、計算問題を簡単に解ける。
〇化学反応の計算問題
例題-------------------------------------------------------------------
N_2+3H_2 → 2NH_3
（１）窒素2.8グラムが完全に反応したとき、生成したアンモニアの個数は
いくらか。
（２）窒素2.8グラムが完全に反応するのに必要な水素は、標準状態で
何リットルか。
ただし、N=14, H=1 とする。
-----------------------------------------------------------------------
（１）化学反応数の係数比より、
窒素のモル数：アンモニアのモル数＝1:2
という式を立てればよい。このとき、モル数の3つの表現から、問題に合うもの
を選ぶ。
2.8/28 : x/(6.0×10^(23)) =1:2
x=1.2×10^(23)
（２）化学反応数の係数比より、
窒素のモル数：水素モル数＝1:3
という式を立てればよい。このとき、モル数の3つの表現から、問題に合うもの
を選ぶ。
2.8/28 : y/22.4=1:3
y=6.72 リットル
2005年06月17日
先カンブリア期の動物たち
が、先カンブリア期の動物たちなのです。
基本構造が全く異なる生物がいて、ものすごく多様でした。
載っているようです。
見てみてくださいね。
2005年06月16日
無料レポート第2弾を作成中
レポートを読んでいただいた方から、コメントや感想をいただいたおかげで、
どのような情報が必要とされているのかが分かりました。
どうかを迷う受験生が多いのではないかと予想しています。
〇第2回 理科総合問題集レビュー
〇理科総合を使ってセンター試験を有利に戦う方法
〇僕が実際に予備校で行っている、理科総合対策
メールください。
★お知らせ
→ http://blog.livedoor.jp/rikasogo/archives/20450873.html
化学反応と化学反応式
（１）複雑な化合物の係数を１とおく。
（２）両辺の原子数が等しくなるように係数を決める。
（３）両辺の電荷数が等しくなるように係数を決める。
（４）両辺を何倍化して、簡単な整数比になるようにする。
（２）Cの数に注目すると、CO_2の係数も1
Hの数に注目すると、H_2Oの係数は2
Oの数に注目すると、O_2の係数は2
CH_4+2O_2→CO_2+2H_2O
（２）Znの数に注目すると、Znの係数も１
（３）電荷数に注目すると、H^+の係数は２
（４）Hの数に注目すると、H_2の係数は１
2H^(+)+Zn→H_2+Zn^(2+)
塩基：水に溶けてOH^(-)を出す物質
pH<7 : 酸性
pH=7 : 中性
pH>7 : 塩基性
H^(+)+OH^(-)→H_2O
塩：酸の陰イオンと塩基の陽イオンから生成する化合物
HCl+NaOH→NaCl+H_2O
この反応では、塩化ナトリウム(NaCl)が塩。
2005年06月01日
原始地球の誕生
（１）太陽系の構造
〇半径・質量が小さく、岩石や金属が主成分で、平均密度が大きい。
〇自転周期が長い。
〇半径・質量が大きく、水素やヘリウムが主成分で、平均密度が小さい。
〇自転周期が短い。
１．星間雲が回転しながら重力収縮し、遠心力によってしだいに扁平になっていく。
２．中心に原始太陽が形成される。
３．原始太陽が冷えて、まわりを取り巻いていたガスの鉱物粒子が凝結していく。
４．鉱物粒子が、公転面に沈殿していく。
５．鉱物粒子が衝突・合体をくり返し、微惑星を形成する。
６．微惑星が衝突・合体し、惑星が作られる。
７．太陽に近い地球型惑星は、ガスを集めないで成長し、太陽から遠い木星型惑星は、ガスを集めて成長する。
１．微惑星の衝突・合体によって形成される。
２．微惑星の衝突によって生じた多量の熱のため、原始地球の表面は溶けて、マグマの湖が形成される。
３．微惑星に含まれていた水、二酸化炭素、窒素などの元素が気体となって原始大気を形成する。
４．原始大気の温室効果により、地表は溶けマグマの海（マグマオーシャン）に覆われる。
５．微惑星の衝突が少なくなり、地表が冷えてくると、固体の地表面が作られる。
６．大気中の水蒸気が雲を生じ、雨を降らせ、原始海洋が作られる。
７．大気中の二酸化炭素が海洋に溶け込み、温室効果が減少すると急激に温度が下がる。
８．雲が消え、空は晴れ上がった。
