（３人）こんにちは。
「化学基礎」始まります。
リホです。
ナオです。
カナです。
今日はすっごく楽しみなんです。
何か女の子の大好きなものが出てくるらしいよ。
何？ケーキ？でもケーキは関係ないか。
ケーキもいいね。
カナちゃんどんなものなんですか？それはもうちょっと後のお楽しみ。
化学ととっても関係があるものです。
楽しみだね。
うん。
さて今日のテーマは…化合物？つまりどういう事かと言うと…。
はい。
分解できるものと分解できないものがあるって事ですか？うん。
そんな感じかな。
物質には単体っていうものと化合物っていうものがあるの。
ふ〜ん。
でその違いを見分けるのにその分解が関係する訳ですね。
そのとおり。
ねえ女の子の好きなものって何？それではケミストリーの世界に入りましょう。
は〜い。
ねえ何？何だろうね。
最初のコーナーは「元素と元素記号」です。
酸素がＯとか？そうだね。
私はあんまり覚えてないかな。
じゃあ改めて見ていきましょう。
はい。
今日はこれを用意しました。
わあ〜きれい！女の子の好きなものってこれだったんですね。
宝石。
うん。
ルビー。
サファイヤ。
えっこの白い粉は何ですか？ルビーとサファイヤはそのとおり。
そしてこの白い粉末は…ふ〜ん。
この白い粉は何の関係があるんですか？実はこの３つの物質には同じ元素が含まれているんです。
それは…ジャン。
え？宝石にアルミニウムが入ってるの？そうです。
この白い粉末…アルミニウムと酸素…。
そう。
そして…鉱石って？鉱石っていうのは金属などを含んだ自然にある石の事だよ。
へえ〜。
この宝石もアルミニウムと酸素から出来ているんですね。
そう。
ルビーはクロムという元素サファイヤは鉄やチタンという元素を含んでいるので色がついてるんです。
不思議だね。
こんなに違うのに同じものから出来ているんだね。
うん。
ここポイントです。
元素ですね。
そして元素を表すのがアルファベット１文字か２文字で書いた元素記号です。
元素記号！そうでした。
アルミニウムは何でしたっけ？じゃあここで問題。
はい。
３つのうちどれでしょう？ＡＬか。
そうだったそうだった。
でもどれかな？みんな正解かな。
正解は…はいこれ！最初は大文字のブロック体で２文字目は小文字にします。
そういえばそう書きますね。
元素記号はほかにもいろいろあるよね。
酸素のＯとか水素のＨとかだよね。
うん。
今は…９０種類。
ふ〜ん。
結構少ないんだね。
そうかもね。
じゃあ周期表でいくつか見てみようか。
あっ周期表ね。
そう。
そうだった。
水素はＨ。
炭素はＣ。
窒素はＮ。
酸素はＯ。
ナトリウムはＮａ。
マグネシウムはＭｇ。
塩素はＣｌ。
銅はＣｕ。
銀はＡｇ。
金はＡｕ。
言えました。
（拍手）そう。
元素記号は世界共通の記号だから世界中どこでも通じるんです。
えっ？世界中？同じなんだ。
そう。
元素記号を使えばいろんな物質を表す事ができるし化学変化を理解するにもとっても便利なんです。
そうだよねこの宝石も元素記号で表せるんだね。
このコーナーのケミカルポイント！今度は「単体と化合物」です。
単体って１つのものの事？うん。
化合物って何だろうね。
カナちゃん。
どう違うの？はい。
実はこのアルミ缶はアルミニウムという１種類の元素だけから出来ていてアルミニウムの単体といいます。
単体…。
そう。
そしてこの酸化アルミニウムは酸素とアルミニウムの２種類の元素から出来た物質で化合物といいます。
アルミニウムや鉄といった多くの元素はもともとは自然の中にあるものです。
鉄鉱石とかね。
はい。
そういう時はほとんどが化合物として存在してるんです。
つまり何かと化合して別の物質になっているという事ですか？そう。
これはアルミニウムのもとになるボーキサイト。
この中には酸化アルミニウムが含まれています。
その土みたいなものからアルミニウムを取り出すの？そう。
このボーキサイトからまず酸化アルミニウムを取り出します。
酸化アルミニウムは化合物で分解すると金属のアルミニウムを得る事ができます。
へえ〜。
その白い粉からアルミニウムが出来るんですか？はい。
ではその様子を見てみましょう。
アルミニウムの原料ボーキサイト。
オーストラリアやアフリカなどが産地です。
ボーキサイトは不純物が多く混合物です。
そこでボーキサイトに含まれる酸化アルミニウムを分離していきます。
まずボーキサイトを細かく砕き熱と圧力を加えて反応させます。
その後いくつかの工程を経て酸化アルミニウムのもとになる水酸化アルミニウムを沈殿させます。
そして１，０００℃以上の高温で焼き酸化アルミニウムが出来上がるのです。
酸化アルミニウムは酸素とアルミニウムが結び付いた化合物です。
次に酸化アルミニウムを電気分解してアルミニウムを作り出します。
アルミニウムを作り出す電解炉です。
ここに酸化アルミニウムを投入します。
電解炉には巨大な電極が入っています。
電気分解によって陽極からは酸素が発生し陰極にはアルミニウムが生成されます。
炉の中は１，０００℃の高温。
この中で反応をコントロールするには高い技術が必要です。
電解炉の底にたまったアルミニウムを取り出して用途に合わせて加工します。
これが溶けたアルミニウムです。
製造するのに高度な技術と大量の電気を使うアルミニウム。
金属のアルミニウムを大量に利用できるようになったのは２０世紀になってからです。
高温で溶かして電気分解するなんてすごく大変なんですね。
酸化アルミニウムを分解するのは大変だけど物質によっては簡単に分解できる化合物もあります。
そうなんですか？ここではこの黒い粉末を分解して銀を作り出します。
これは酸化銀といって銀と酸素の化合物です。
加熱する事で銀と酸素に分解できます。
熱で分解するので熱分解といいます。
今度はシルバーか。
何か豪華だね。
でも簡単なの？うん。
じゃあやってみますね。
酸化銀から銀を取り出す実験です。
この酸化銀を…どうなるんだろうね。
ねっどうなるんだろう。
発生した気体は水上置換法で捕集しておきます。
水上置換…法。
覚えてる？ちょっと覚えてないです。
酸化銀を熱するとどんどん色が変わっていくのが分かります。
うん。
では…線香を試験管の中に入れます。
（ポンという音）おっ。
線香が勢いよく燃えましたね。
酸素が発生した事が分かります。
取り出した銀を金づちでたたいてみます。
どうなった？何か薄く伸びてる。
はい。
薄く伸びましたね。
これを…光ってる。
キラキラしてる。
あああれが銀。
酸化銀が分解して銀と酸素になったという事ですね。
単体と化合物の関係をもう少し知りたいね。
こんにちは。
こんにちは。
先生教えて下さい。
ではちょっと復習をしてから始めましょう。
物質というのは混合物と純物質に分けられる事を学習しましたね。
はい。
以前混合物から純物質を分離しました。
海水から真水を取り出す工場を見ました。
純物質というのは水とか塩化ナトリウムそれから酸素窒素などがありましたよね。
そうでした。
実はこれらの純物質は更に２つに分ける事ができます。
１種類の元素からなる物質を単体。
２種類以上の元素からなる物質を化合物というふうにいいます。
なるほど。
純物質は単体と化合物に分ける事ができるんですね。
そのとおりです。
先ほどアルミニウム工場や酸化銀の実験を見ましたけれども化合物を分解すると単体を得る事ができます。
また単体を化合すると化合物を作る事もできるんです。
行ったり来たりする事ができるんですね。
そうです。
実はこれは水の電気分解の装置なんです。
水というのは水素と酸素からなる化合物なんです。
電気分解すると水素の単体と酸素の単体を作る事ができます。
電気が流れやすいように水酸化ナトリウムを少し溶かした水溶液を使って実験をしてみます。
それでは映像をご覧下さい。
はい。
今分解中なんですか？そうです。
電圧をかけています。
こちらの陰極側から水素陽極側から酸素が発生しています。
これらの物質はこれ以上は分解できません。
水とは異なる酸素と水素という単体に変化しています。
ふ〜ん。
では本当に水素と酸素なのか確かめてみましょう。
まず陰極側です。
（ポンという音）このようにとても燃えやすいのが水素の特徴です。
ではこっちはホントに酸素なんでしょうか？では陽極側を確かめてみましょう。
（ポンという音）勢いよく燃えました。
酸素は物質を燃やす働きがあります。
なるほど。
水が水素と酸素に分解されたという事ですね。
そうです。
では次は化合です。
単体を化合して化合物を作ります。
はい。
ここに火花を飛ばしてみましょう。
（バンという音）何が起きたんですか？水素と酸素が激しく反応して水が生成されました。
水…。
このように化合物は分解して単体になります。
でも単体は１種類の元素で出来ているのでそれ以上分解されないんです。
なるほど。
それが単体と化合物の違いなんですね。
今日は…僕は…東京駒込病院の先生が考えたからこの名前になったんだ。
液体を吸い上げてほかの容器に移すのが僕の仕事だよ。
その１頭だけ持たない。
その２逆さにしない。
その３熱しない。
繊細な僕をよろしくね。
最後は「同素体」です。
同素体って聞いた事ないよね。
うん初登場だね。
はい。
ここでまたまたサプライズ。
何？ジャン！ダイヤモンドです！ダイヤモンド？すてき！そしてもう一つ。
何？今度はゴールドかな？ジャ〜ン。
これは黒鉛といいます。
鉛筆の芯などに利用されてます。
金じゃないんだ。
でまたこの２つには同じものが入ってるというお話なんですか？うんそうなんだけどちょっと違うんだな。
そうなの？じゃあダイヤモンドって何から出来ているんですか？実はねこのダイヤモンドもそして黒鉛も炭素から出来ているんです。
つまり２つの物質はどちらも炭素の単体です。
えっ同じ？そうどっちも同じ元素炭素なの。
同じ元素の単体なのに見た目や性質が違う物質を互いに同素体といいます。
ダイヤモンドと黒鉛は互いに炭素の同素体といった言い方です。
同素体。
じゃあ一体ダイヤモンドと黒鉛は何が違うの？ちょっと難しいけど炭素原子の結合のしかたが違うから性質が異なるんです。
これはもう少し後の回で勉強しようね。
はい。
それにしてもこの２つが同じだなんて信じられないね。
うん。
同じならこの黒鉛をダイヤに変えられないの？うん。
できるんです！え？小さいものなら人工ダイヤモンドは工業的に作られてるんだよ。
へえ〜どうやって作るんだろう。
知りたいよね？カナちゃん今度教えてね。
うん。
今日は得した気分だったね。
同じアルミニウムが含まれているのに不思議だよね。
うん。
あれも化合物これも化合物。
化合物っていろいろあるんですね。
うん。
化合物って知られているだけでも３，０００万種類以上もあるんだって。
そんなに？まだまだ知らない事だらけだね私たち。
では今日最後のケミカルポイント！ダイヤモンドは単体。
ほかの宝石はどうなんだろうね？2014/05/14(水) 14:00〜14:20
ＮＨＫＥテレ１大阪
ＮＨＫ高校講座　化学基礎「単体と化合物〜分解できるか、できないか〜」[字]

化学基礎は平成２４年度から新たに設けられた科目で、中学校から高校への橋渡しの役目をする内容です。基礎をしっかり学んで、本格的な化学の学習に役立ててください。

詳細情報
番組内容
物質を構成している基本的な成分を、元素という。現在では約１１０種類が知られており、天然には約９０種類の元素が存在している。元素は元素記号で表される。純物質には、１種類の元素からなり、それ以上分解されない単体と、２種類以上の元素からなり、分解できる化合物がある。炭素や硫黄などの元素では、同じ元素からなる単体でも性質が異なる同素体が存在する。
出演者
【解説】東京都立西高等学校教諭…吉本千秋，【出演】高田里穂，吉田奈央，横畠加奈子，【語り】伊倉一恵

ジャンル :
趣味／教育 – 中学生・高校生
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音声 : 2/0モード（ステレオ）
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