物質量（モル）と化学計算
化学基礎
アボガドロ数を単位とする物質量の概念と量的計算。
- mol
- アボガドロ数 6.02×10^23
- モル質量
THEME ・ 現象・対象
「物質と粒子」のアトリエ
目に見えない原子・分子のつぶから、物質のすがたを考えるテーマ。
動かせるアトリエ卓（5）
- ニュートン力学（質点系）力学
重力ポテンシャル U = −GMm/r、全力学的エネルギー、脱出速度まで踏み込む発展版。
- 運動方程式 m d²x/dt²=F
- エネルギー・運動量・角運動量保存
- 中心力
- 熱の伝わり方（伝導・対流・放射）— 電子レンジとオーブン理科第1分野
熱の伝わり方には伝導・対流・放射がある。オーブンは放射と熱風（対流）で食材の表面を熱し、内部へは伝導でゆっくり伝わる。電子レンジはマイクロ波が食材の中（表面〜約1.5cm）までしみ込み、水分子を直接ゆらして体積ごと発熱させる（誘電加熱）。だからレンジは中まで早く温まるが表面は蒸発で約100℃止まりで焦げず、オーブンは表面が180〜230℃に達して焦げるが中心は遅れる。
- 伝導
- 対流
- 放射
- 原子・分子の概念中2
H・O・C などの原子をタップして置くと、水や二酸化炭素が結晶化する薬草園の調合台。元素記号を組み合わせて化学式を組み立て、添字＝原子の個数、原子と分子の区別を手で確かめる。
- 原子
- 分子
- 元素記号
- 泡立ちと界面活性剤（ボディソープ）理科
ボディソープの界面活性剤は水と油の両方になじむ分子で、水の表面張力（≒72→30mN/m）を下げて空気を薄い膜で包む。だから泡が立ち、油汚れはミセルとして水に運ばれる。
- 界面活性剤（親水基と親油基）
- 表面張力の低下
- 泡＝空気を包む水の膜
テーマの解説（3）
化学 モル（物質量）
6.02×10²³個をひとまとめにする「モル」。質量・粒子数・体積をつなぐ物質量が、なぜ化学計算の土台になるのかを整理する。
化学 酸とアルカリ・pH
リトマスやBTBの色で酸・アルカリを見分ける0〜14のものさし、pH。指示薬の色から pH=−log[H⁺]、中性7と水の電離、対数で1ちがうと10倍までを4階層で解く。
化学 質量パーセント濃度
食塩水のしょっぱさは「とかした量」ではなく全体に対する割合で決まる。溶質÷溶液×100の求め方、分母を水と取りちがえる罠、水を足すと薄まる希釈、モル濃度やppmとの使い分けまで4階層で解く。