（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。
さあ今日はすっごくきれいなものが見られるらしいよ。
しかも私たちが大好きなものなんだって。
えっ何だろう。
きれいで私たちが大好きなものって…あっまた宝石かな。
カナちゃん何が見られるんですか？それは見てのお楽しみ。
今日は私たちの周りにある物質が何で出来ているのかを調べる方法を勉強していきたいと思います。
期待しましょう。
はい。
今日のテーマは…「元素の確認」って？はいじゃあまず復習ね。
私たちの周りにある物質は２種類以上の物質が混じり合った混合物と１種類の物質で出来た純物質に分けられます。
そして更に純物質は２種類以上の元素で出来ている化合物と１種類の元素で出来ている単体に分けられます。
はい。
そしてこれらの物質は全てこの…元素から出来ていました。
はい。
水は水素と酸素の元素から。
私の大好きなダイヤモンドは炭素という元素で出来ていました。
そう。
そしてそれぞれの物質を作っている元素が何かを確認するための大切なポイントがこちら。
はい。
ジャン。
元素には個性があるんですか？はい。
今日はそんな元素の個性に注目して物質を作っている元素を確認していきたいと思います。
よし！今日も頑張ろう。
それではケミストリーの世界に入りましょう。
は〜い。
は〜い。
ねえねえ宝石は出てくるのかな。
今度はエメラルドがいいんだけど。
そう？私はやっぱりダイヤかな。
最初のコーナーは「炎色反応」です。
えんしょく？うん。
これ私も初めて。
炎色ってどういう事ですか？はい。
ナトリウムや銅などの…へえ〜元素によって炎の色が違うんだ。
そうなの。
炎の色でその物質に含まれている金属元素を調べる事ができるんです。
へえ〜どんな色になるんだろう。
ではいくつかの金属元素の炎色反応を見てみましょう。
この白金線に金属元素をつけて炎にかざします。
何も元素がついていない状態で加熱してみると炎に色はついていません。
では次にこれらの化合物の水溶液に白金線をつけてそれぞれに含まれている金属元素の炎色反応を見てみましょう。
元素たちは個性いろいろ。
違った色の炎で確認する事ができるんです。
金属元素の炎の色ってみんな違うんだね。
ホントどれも個性があったね。
うん。
はい。
この炎色反応を利用したみんなが大好きなものがあるんだけど見てみない？え？何だろう。
楽しみ！夜空を華やかに彩る花火。
この色とりどりの花火の色実は炎色反応を利用したものなんです。
花火はどのように作られているんでしょうか。
丸い打ち上げ花火の玉。
中には星と呼ばれる火薬の玉がびっしり詰めてあります。
内側の玉は外側の玉を遠くまで飛ばすためのもの。
玉には火薬と一緒にいくつかの金属元素の化合物が混ぜ込んであります。
さあ炎色反応による色の共演始まり始まり〜！赤色は…黄色は…緑色は…青色は…夜空を鮮やかに彩っていたのはこれらの金属元素の炎色反応だったのです。
こんな身近なところにも化学が生かされていたんですね。
（拍手）ふ〜ん。
なるほど。
これが今日の「きれいなもの」だったんだね。
うん。
宝石よりきれいかもね。
そうだね。
でも炎色反応はきれいなだけじゃないんだよ。
物質の成分になっている元素が何かっていう事を確認する化学的な方法の一つだという事も覚えておいてね。
はい！このコーナーのケミカルポイントは…今度は「沈殿による検出」です。
ちんでんって？液体に溶けずに沈んでいる物質の事かな。
そう。
へえ〜。
じゃあ「沈殿による検出」っていうのはどういう事なんですか？イメージとしては…。
ある元素を含んだ水溶液にＡという元素を含んだ物質の水溶液を加える事で化学反応が起こり水溶液に溶けにくいＡＢという沈殿が出来たとします。
化学反応の結果ＡＢが出来たという事は最初の水溶液にはＢという元素が含まれていたという事が分かります。
こんなふうに…なるほど。
どんな沈殿が出来るかっていう事で含まれている元素を確認するんですね。
そう。
沈殿で元素を確認する方法はいろいろあるんだよ。
では実験で見てみましょう。
まずは水溶液中の塩素Ｃｌを確認する方法です。
これは塩化ナトリウム水溶液が入った試験管です。
ここにこの硝酸銀水溶液。
はい。
透明の水溶液ですね。
これを加えると…。
（ナオ）あっ濁った。
はい。
この白い沈殿は塩化銀という水に溶けにくい物質です。
塩化ナトリウム水溶液の中の塩素Ｃｌと反応して出来たんです。
そうか。
硝酸銀水溶液を加えて沈殿が出来たら水溶液中に塩素Ｃｌが含まれてるっていう事が分かるんだ。
ではもう一つ二酸化炭素による沈殿です。
二酸化炭素で沈殿ですか？はい。
テーブルの上に三角フラスコがありますね。
この中には石灰水が入っています。
じゃあリホちゃん。
ストローで息を吹き込んでみて下さい。
はい。
ナオちゃん何か変化した？白く濁った。
どうして石灰水が白く濁ったか分かる？はい。
吐く息には二酸化炭素が含まれているからで〜す。
そう。
この実験も沈殿による検出の方法なの。
そうか。
これも化学的な方法の一つだったんだ。
そうなんだ。
はい。
ではどんな反応が起こったかと言うと…。
こちらを見て下さい。
石灰水は水酸化カルシウム水溶液です。
これに先ほどのように二酸化炭素を加えると水に溶けにくい炭酸カルシウムが出来て白い沈殿になったんです。
ではこの方法を利用してある物質に含まれている元素を確認してみましょう。
白い粉末は…ホットケーキを膨らますために使うベーキングパウダーなどに含まれています。
どんな元素が含まれているのでしょうか。
試験管に炭酸水素ナトリウムを入れて加熱し発生する気体を石灰水に入れてみます。
白く濁りました。
これは息を吹き込んだ実験と同じ結果。
この事から熱分解して発生した気体は二酸化炭素だという事が分かります。
分解して二酸化炭素が生じた事から炭酸水素ナトリウムには成分元素として炭素が含まれているという事が分かりました。
なるほど。
石灰水を濁らせるから気体は二酸化炭素だっていう事が分かり二酸化炭素が出たっていう事から炭酸水素ナトリウムは炭素が含まれているって事が確認できたんですね。
そう。
そういう事だね。
うん。
炎色反応とか沈殿による検出を見てきたけど元素の確認方法もっと詳しく知りたいね。
先生こんにちは。
リホちゃんこんにちは。
今日の物質を作っている元素の確認方法炎色反応と沈殿による検出分かりましたか？はい。
元素にはそれぞれ個性があってそれが分かればいろんな物質を作っている元素が確認できるって事が分かりました。
あの…もっといろいろ調べてみたいんですけど。
そうですか。
ではリホちゃんの家のキッチンにもある物質を調べてみましょうか。
はい。
この物質何だと思いますか？えっと…白い粉。
キッチンにあるっていう事は多分食塩か砂糖ですかね。
なめてみたら分かるかもしれないんですけど。
なめてはいけませんね。
化学の実験では調べたいものを口に入れるのは危険なんです。
今日学んだ確認方法で食塩か砂糖か調べてみましょう。
はい。
まず水に溶けるかどうか試してみましょう。
はい。
溶けましたね。
ではどの方法で調べましょうか。
炎色反応でしょうか。
はい。
ではやってみましょう。
あっ炎が黄色になりました。
この色は確かナトリウムが含まれているって事ですよね。
そうですね。
はい。
では更にほかの元素を沈殿による検出で調べてみましょう。
はい。
お願いします。
これは硝酸銀水溶液なんですがこれを加えてみます。
おっ白く濁った。
この沈殿は何でしたか？硝酸銀水溶液が反応して出来た白い沈殿だから…塩化銀です。
そうです。
この事からこの白い物質に含まれている元素がまた分かりましたね。
はい。
塩素です。
えっと…塩素とナトリウムが含まれているっていう事は…塩化ナトリウム食塩ですね。
そのとおりです。
この白い物質は塩素ＣｌとナトリウムＮａの化合物である塩化ナトリウムＮａＣｌつまり食塩だという事が分かりましたね。
いくつかの検出方法を組み合わせると物質に含まれる元素が分かるんですね。
先生ありがとうございました。
今日は…はい。
次は「元素の分布」についてです。
「元素の分布」って？元素がどこにあるのかっていう事じゃないかな。
う〜んそんな感じ…かな。
物質を作っている元素の数はどれくらいだったのか覚えてる？はい。
前回学びました。
そうだね。
じゃあその元素自然界のどこにどのぐらい存在しているんだろう。
自然界って海とか山とかの事？それだけじゃないんだよ。
はいこれを見て下さい。
ん？この地殻って何だろう。
地殻というのは私たちが立っている地球の表面に近い部分の事をいいます。
じゃあ土や石の中にある元素っていう事ですね。
そう。
この地殻に含まれる元素の割合は…。
酸素Ｏが一番多く４６％。
次に…この順番で多く存在しています。
酸素が一番多いって何か不思議な感じ。
酸素は例えば酸化アルミニウムや酸化鉄などのようにほかのいろんな元素と結び付いて化合物として存在してるんです。
そっか。
ほかの元素とくっついて存在してるんだ。
じゃあ地殻の次は…はい。
宇宙です。
えっ？宇宙も元素で出来てるの？宇宙にはどんな元素が多いんだろう。
宇宙にある元素は…水素Ｈが７１％。
次にヘリウムＨｅが多く存在しています。
水素やヘリウムか。
やっぱり地球とは違うんだね。
そうだね。
では最後はこれです。
えっ？人体？そう。
私たちの体もやっぱり元素で出来てるんです。
私たちの体に一番多く含まれてる元素は何だと思う？骨とか肉って何で出来てるんだろう。
う〜んやっぱり酸素とかかな？リホちゃん正解。
酸素です。
やったね。
体も酸素なんだ。
そうなんです。
成人の体のおよそ６０％は水なんですが酸素は水ＨＯという化合物としてたくさん存在しているんです。
そして２番目は炭素です。
そして水素窒素と続きます。
ふ〜ん。
自分の体がどんな元素で出来てるかなんて考えた事なかったよね。
うん。
私が元素で出来ているなんて不思議な感じだよね。
うん。
物質を作っている元素を調べる方法っていろいろあるんだね。
ナオちゃん元素の確認分かりましたか？うん。
いろいろ調べてみたいと思った。
では今日のまとめのケミカルポイント！宝石は出てこなかったね。
でも花火が見られたからよかったよね。
宝石に負けないくらいきれいだったしね。
そうだね。
私花火大好き。
私も。
隅田川見たい。
隅田川いいね。
2015/05/20(水) 14:00〜14:20
ＮＨＫＥテレ１大阪
ＮＨＫ高校講座 化学基礎「元素の確認〜元素たちは個性いろいろ〜」[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成分である元素は、元素によって特有の性質・反応を持つ。物質の中に含まれる元素の示す特有の反応を利用し、それらの元素を検出できる。例えば、ナトリウムなどの金属元素を含む物質を炎の中で加熱すると特有の炎の色を示す「炎色反応」や、元素として塩素を含む水溶液に硝酸銀水溶液を加えると水に溶けにくい塩化銀の沈殿を生じる「沈殿反応」などがある。
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
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