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（３人）こんにちは。
化学を楽しく勉強しちゃおうと思っているリホです。
ナオです。
カナです。
さてナオちゃん私たちの身の回りにある物質はどんなものから出来ているかという事を学んできているんだけどどう？理解できていますか？うん。
驚く事がいっぱいあります。
例えば原子の直径は大体１億分の１ｃｍ。
目に見えない小さな粒の集まりでものが出来てるとか。
すごい！原子の大きさまで覚えてるんだね。
それじゃ私たちが頼りにしている理系女子のカナちゃん。
ひと言ありますか？はいこれまでに物質を構成する原子やイオンを学んだよね。
そして更に今日勉強する分子が分かると物質の世界がもっと見えてきますよ。
そうですか。
それじゃ勉強していきましょう。
今日は…分子ってちゃんと習うの初めて。
分子って何？つまりこういう事です。
ジャン。
え？これどういう事？答えになってないじゃん。
じゃあ例えばナオちゃんの周りには空気があるでしょ？うん。
空気には酸素が含まれている。
そう。
その空気に含まれている酸素が原子か分子かって事が分かると今日のテーマ分子の性質の事もよく理解できるっていう事です。
へえ〜そうなんだ。
今日は分子の性質に迫ります。
それではケミストリーの世界に入りましょう。
は〜い。
は〜い。
ナオちゃん分子ってどんなものか分かる？う〜ん。
よく分からない。
では復習してみようね。
元素にはとっても小さな固有な粒子があってこれを原子っていいました。
そこで分子というのは…。
あっ！分かった。
原子の子供が分子。
え？原子の子供？だって分子って「分かれた子供」って書くじゃない。
カナちゃん助けて。
はい。
ナオちゃん分子っていうのはねいくつかの原子が結合した粒子の事をいうの。
そしてその分子は物質の性質を示す最も小さなまとまりなんです。
物質の性質を示す最も小さなまとまり？そう。
カナちゃん。
何か分かりやすい例えないのかな。
じゃあ水で見ていきましょうか。
水って何から出来てる？それなら知ってる。
ペットボトルのラベルにＨＯって書いてある。
そう。
そのとおり。
ＨＯっていうのは水の分子を表しています。
つまり水という性質を示す水の分子は水素と酸素の原子から出来ているっていう事になります。
それではその事を実験で確かめてみましょう。
これは水の電気分解装置です。
あっ懐かしい。
この実験やった事あります。
試験管をそれぞれ電極の上に立てます。
水槽の中の水には電流を流しやすくするため水酸化ナトリウムを加えてあります。
電圧を５Ｖにして電流を流します。
わっ泡が出てきた。
試験管の上の方にたまっていくね。
およそ５分後マイナス極の試験管には１０の目盛りまでプラス極の試験管には５の目盛りまで気体がたまりました。
試験管の中にはそれぞれどんな気体がたまったのでしょうか。
マイナス極側に火を近づけると…。
（ポンという音）「ポン」と音を出して燃えました。
水素です。
大きな炎が出たね。
次にプラス極側に火の付いた線香を近づけると…。
線香が炎を出して燃えました。
今度はパ〜ッと明るくなった。
うん。
それは酸素が入っていたからだよ。
そのとおり。
酸素です。
水を分解すると水素と酸素に分かれました。
そしてその体積の比は水素が２に対して酸素が１でした。
今の実験についてまとめましょう。
カナちゃんお願いします。
はい。
それではこちらを見て下さい。
水の電気分解では水は水素と酸素に分かれました。
水素の原子２個が結びついて水素の分子１個がそして酸素の原子２個が結びついて酸素の分子１個が出来ました。
つまり水は水素酸素の原子が結びついて水の性質を示す最も小さなまとまり水分子がたくさん集まって出来ているという事ですね。
そしてその割合は水素２対酸素１でした。
なるほど。
水素原子２個と酸素原子１個それで…。
そういう事ですか。
じゃあ同じ水で出来ている氷はどうなんですか？うん。
確かに水といっても氷だったりそしてお湯が沸いた時の水蒸気だったりする事もあるよね。
う〜ん。
その時水の分子はどうなっているんだろう。
こんにちは。
はいこんにちは。
先生教えて下さい。
水は水分子から出来ている事は分かったんですが…はい。
なかなかよい点に気が付きましたね。
それではここに氷と水そして水が沸騰して出来た水蒸気を用意しましたのでこの３つで説明しましょう。
これらはみんな水分子が集まって出来ているのでＨＯです。
でも実はそれぞれの分子の集まり方が違うので氷は固体水は液体そして水蒸気は気体という違いが出てきてるんですよ。
分子の集まり方が違うんですか？はい。
それではその違いを理解してもらうためにこちらを見て下さい。
固体の状態である氷から水そして水蒸気になるまで温度を上げていきます。
氷が解けてきましたね。
（今井）そうですね。
固体が融解する時の温度を融点といいました。
氷がすっかり解けて水になりました。
液体が沸騰する時の温度を沸点といいましたね。
先生。
底の方から泡が出始めましたよ。
水が蒸発してますね。
水蒸気は目では見えないけれど水面と湯気の間が水蒸気の状態です。
氷が水水蒸気と変わってきましたね。
実はこれが分子の運動と大きく関係しているんです。
今の事をモデル実験器で見てみましょう。
丸い玉が水の分子です。
固体の氷の時分子はほとんど振動していません。
液体の水の時。
振動が激しくなり移動する分子が出てきます。
気体の水蒸気の時。
分子が激しく飛び回り全体の体積が大きくなります。
このように水は分子の動く速さの違いによって氷水そして水蒸気とその姿を変えるのです。
こちらの図でまとめてみましょう。
この図は氷水そして水蒸気の時に水分子はどうなっているかを示しています。
赤い丸が酸素。
青い丸が水素の原子を表しています。
それぞれどんな違いがありますか？分子の集まり方が違いますね。
そうですね。
そこがポイントでした。
どうなっていますか？氷は分子が規則正しく並んで隙間が多くなっています。
水は分子と分子がバラバラになって動きやすい状態です。
水蒸気は更に分子と分子の隙間が広がって飛び回っています。
そうですね。
水分子の集まり具合によって固体液体そして気体になっていったんです。
納得して頂けましたか？はい。
先生ありがとうございました。
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今度は「分子式であらわす」です。
分子式ってどういう事？分子を式で表すんです。
そのまんまじゃない。
フフフ…。
例えば先ほどの水の電気分解の場合だと…。
水が水素と酸素に分かれました。
そう。
それを図と文章で表すとこうなります。
水の電気分解です。
水に電流を流すと気体の水素と酸素が生じたので水を構成する成分は水素と酸素である事が分かります。
う〜ん。
水から水素と酸素が出てきた事は分かるんだけどどうしてそうなるのかは分からないよね。
うん。
そうだよね。
そこでこれをもっと化学的に分かりやすく説明する方法が分子式なんです。
へえ〜それはいいかも。
それじゃあ分子式で表してみましょう。
まず水です。
水は水分子で出来ています。
水分子はＨＯです。
その水分子に電流を流して電気分解すると水素分子Ｈと酸素分子Ｏに分かれました。
確かに。
分子式で表すと分子を作っている原子の種類や数が分かるからどうしてこんな反応が起こったのかが一目で分かる。
そう。
どう？分子式を使うと便利でしょ。
うんよく分かります。
はい！質問です。
私は学校で酸素はＯって習ったんですけどどうしてＯなんですか？うん。
ナオちゃんの質問はこの酸素分子Ｏの事だよね。
それは物質の性質を示す最も小さなまとまりの事を「分子」といったでしょう？だから物質そのものを指して「酸素」という場合は酸素原子Ｏではなくて酸素分子Ｏって表すの。
そうか分かった。
それじゃここまでのケミカルポイントです。
最後は「共有結合」です。
難しそう。
確かにね。
でも頑張っていきましょう。
はい。
カナちゃん共有結合って何ですか？それでは順番に説明していくね。
はい。
まず物質はさまざまな原子やイオンが化学結合によって結びついています。
そしてその結びつき方は金属結合やイオン結合があるっていう事は学んだよね？
（ナオリホ）はい。
そして共有結合は３つ目の化学結合なんです。
化学結合にはいろいろあるんですね。
はい。
それでは元素の周期表を使ってどんな結合なのか見ていきましょう。
最初の２つは復習になるので簡単に説明します。
まず金属結合です。
そして次にイオン結合。
そして今日学ぶ共有結合は…それでは共有結合ではどのように原子が結びつくのか水素分子を例に見てみましょう。
２つの水素原子があります。
水素原子は原子番号が１で１個の価電子を持っています。
そして２個の水素原子が互いに近づくと２つの原子はそれぞれの価電子を互いに持ち合います。
つまりこの２個の価電子を左右の水素原子が互いに共有する事で結びつき水素分子Ｈが作られるんです。
このように原子が互いに相手の価電子を共有して出来る結合を共有結合といいます。
皆さんがよく知っている水素酸素そして水などが共有結合で出来ている分子です。
そしてここが大事なポイント。
この共有結合によって結びついたものを分子というんです。
なるほど。
それが分子っていうんだ。
今日はいろんな分子を見てきましたね。
それでは番組の最初で出てきたこのカードの問題。
「身の回りの酸素は原子？分子？」。
ナオちゃんもう答えは分かった？はい。
その答えは分子でした。
正解です。
では今日のまとめのケミカルポイント。
分子と原子って違うんだね。
そうだね。
コップに入っているこのお水。
この水も分子が集まって出来たものなんです。
それじゃこれから「お水下さい」って言うんじゃなくて「水分子の集まりを下さい」って言う方がケミカルシスターズらしいのかな。
カナちゃん…ナオちゃんをどうにかして。
う〜ん…ちょっと無理かな。
無理？2015/07/22(水) 14:00〜14:20
ＮＨＫＥテレ１大阪
ＮＨＫ高校講座　化学基礎「分子の性質〜身の回りの酸素は原子？分子？〜」[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
中学校理科では、分子は、いくつかの原子が結びついて一つのまとまりになったものであることを学んだ。ここでは、物質の性質を持っている最小の粒子が分子であり、その分子をあらわすためには元素記号を組み合わせた分子式が便利であることを水の電気分解の実験を通して学ぶ。また、２個の原子が互いに電子を共有してできる共有結合が、分子を形成するために必要であることも学ぶ。
出演者
【解説】東邦大学教授…今井泉，【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
趣味／教育 – 大学生・受験
趣味／教育 – 生涯教育・資格

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音声 : 2/0モード（ステレオ）
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