著者

下川 瑞貴 江頭 孝幸 野口 大介

出版者

日本科学教育学会

雑誌

日本科学教育学会研究会研究報告 = JSSE Research Report (ISSN:18824684)

巻号頁・発行日

vol.37, no.5, pp.127-130, 2023-02-23

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「炭酸アンモニウム」は不安定な物質であり,市販品は炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムの混合物とされる.炭酸水素アンモニウムとカルバミン酸アンモニウムには結晶構造が知られており,最近では炭酸アンモニウムについても一水和物の結晶構造が報告された.こうした結晶構造データを効果的に用いれば,高校化学の無機物質分野におけるより魅力的な授業を展開できるかもしれない.すなわち,簡易型アンモニアソーダ法の生徒実験を湯煎および氷冷による二通りで実施すれば,高温と低温で生じる違いを事前に予想させつつ,観察に目的意識を持たせることができる.そして反応温度により生成物が異なることに気づかせ,思考を深めさせることも期待できる.結晶構造を立体的に表示すれば,視覚的理解に基づくさらに発展的な学習も可能だろう.

著者

長崎 栄三 ウィットバーン ジュリア 久保 良宏

出版者

日本科学教育学会

雑誌

年会論文集

巻号頁・発行日

vol.26, pp.203-204, 2002-09-12

著者

野口 大介

出版者

日本科学教育学会

雑誌

日本科学教育学会年会論文集 = Proceedings of the Annual Meeting of Japan Society for Science Education (ISSN:21863628)

巻号頁・発行日

vol.44, pp.259-260, 2020-08-25

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全国の高校生によって発表された最近の化学研究テーマは従来の枠組みの区分には収まらない多様なものが増加する傾向にある.高校化学で学ばれることになる新たな項目「化学が果たす役割」に適合しうる先端的なテーマがある一方で,プラスチック(合成高分子)の再利用をテーマとしたものはほとんど見当たらなかった.

著者

野口 大介

出版者

日本科学教育学会

雑誌

日本科学教育学会研究会研究報告 = JSSE Research Report (ISSN:18824684)

巻号頁・発行日

vol.34, no.3, pp.47-52, 2019-12-21

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Copper dendrites exposed to a magnetic field of rare earth magnets in an electrolyzing aqueous solution of CuSO4 resulted in two things. Firstly, a precipitation around the cathode with swirling, and secondly, a growth while spinning around the cathode during the electrolyzing process if a vibration by hand was gently added to the cathode. If these phenomena become inquiring learning materials, it seems to be of significant value in secondary educational practice. In this report, it is shown that the different concentrations of solution change the form of copper dendrites. The lower one needs waiting for enough changing the form, on the other hand, the higher one causes collapse with too strong flow by the Lorentz force acting ions in the solution.

著者

野口 大介

出版者

日本科学教育学会

雑誌

日本科学教育学会研究会研究報告 = JSSE Research Report (ISSN:18824684)

巻号頁・発行日

vol.34, no.10, pp.23-28, 2020-06-20

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高等学校化学においてよく取り上げられるナトリウムフェノキシド(NaOPh)の結晶構造データを取得し,その単分子および結晶中三次元構造を調査した。NaOPhのみからなる純結晶はNa2O2四角形単位を含む(Na2O2)nラダー型ポリマー構造を有しており,ユニークな三次元構造を形成している.一方,水和物結晶であるNaOPh・H2Oでは対イオンであるナトリウムイオンとともに水和されている様子が,さらにNaOPh・3H2Oでは結晶水によりナトリウムイオン対が解離して水に溶解したかのような状態が,それぞれ確認できる.その他の溶媒和結晶の構造からも,溶媒和に伴う(Na2O2)n構造の解離の様子が見られた.これら一連の流れを授業で効果的に展開することで,化学物質の構造や溶解現象を分子間相互作用と結び付けて生徒に理解させることが期待できる.

著者

野口 大介 島田 旭

出版者

日本科学教育学会

雑誌

科学教育研究 = Journal of Science Education in Japan (ISSN:03864553)

巻号頁・発行日

vol.44, no.4, pp.321-327, 2020

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Metal dendrites can be valuable learning materials for the visualization of the Lorentz force in chemical reactions; however, the appropriate experimental conditions for this purpose such as the voltage, reaction time, magnitude of magnetic field, and electrolyte solution concentration are not known. Hence, we conducted experiments to effectively visualize metal dendrite precipitation in a swirling shape due to the Lorentz force generated by the magnetic field and for use as practical teaching materials. The electrolysis was carried out at a voltage of 20 V, 15 V or 10 V for 1 or 2 min with 3 or 5 rare-earth magnets in piles and a CuSO4 aqueous solution with the concentrations of 0.050, 0.10, and 0.15 mol L–1. It was found that the magnetic field was increased using the magnets stacked, even though the effect decreased with increasing numbers of layers. To observe the shape of the metal dendrites under a magnetic field effectively in a short time, the concentration of the aqueous CuSO4 was determined to be 0.10 mol L–1. The magnetic field was increased using magnets in piles, even though the effect decreased with increasing numbers of layers. A copper wire was used repeatedly as the anode, and the mass of the copper participating in the reaction gradually decreased. The magnitude of the applied voltage was not sufficiently studied in this work, and will be investigated in future studies.