目次
はじめに
ここでは、東京書籍 改訂 科学と人間生活をベースに講義を進めていきます。
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授業資料にある問題の解答はこちらを確認してください。
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第１章 材料とその再利用 ①金属 金属に特有の性質・金属の構造 教科書P60
今回は教科書P６０の範囲を学習します。予め教科書の内容に目を通しておくと、効率よく学習が進められます。
☝本時の目標
１．代表的な元素記号（1H-20Caと教科書に出てくる物質）を覚えよう。
２．原子の構造を理解しよう。（原子核・陽子・中性子・電子・電子殻）
３．金属の性質を覚えよう。（展性・延性・金属光沢・自由電子）
２．原子の構造を理解しよう。（原子核・陽子・中性子・電子・電子殻）
３．金属の性質を覚えよう。（展性・延性・金属光沢・自由電子）
１．代表的な元素記号と教科書に出てくる物質の確認
長兄:ラオウ
それでは、講義を始めよう。今日は、教科書６０ページ、「金属に特有の性質」について解説しよう。
三男:ジャギ
金属に特有の性質か･･･。
今回も本題に入る前に、重要な元素記号と、６０ページ出てくる物質を確認しよう。
元素記号が２０個に増えているじゃねぇか？兄者！！
弱音ばかり吐いていたら、末弟のケンシロウに追い抜かされてしまうぞ！
一度に全てを覚えるのは大変だから、少しずつ覚えていけば良い。
一度に全てを覚えるのは大変だから、少しずつ覚えていけば良い。
兄よりすぐれた弟なぞ、存在しねぇ！
よぉ～し、覚えてやるぜ。
よぉ～し、覚えてやるぜ。
うむ。ところでジャギよ。教科書に出てくる塩酸って、どんな物質か知っているか？
あぁ、知っているとも。強い酸性を示す物質で、塩化水素のことだろ！？
よく理解しているな！と褒めてやりたいところだが、１つだけ誤りがある。
塩酸は、「塩化水素のこと」だけではなくて、「塩化水素と水の混合物」のことだから注意するのだ。
へぇ～。そうなのか･･･。
同じく水酸化ナトリウム水溶液は、NaOHとH2Oの混合物だ。硝酸（しょうさん）は、塩酸と同じく、強力な酸性物質で、元素記号を使ってHNO3と表現する。
硝酸は、水素原子（H）が１つ、窒素原子（N）が１つ、酸素原子（O）が３つくっついて出来ているのか。
そうだな。元素記号で物質を表現したものを化学式という。化学式をみて、どんな原子が何個含まれているのか、理解することも大切だ。金属の酸や塩基に対する反応は、次の動画にまとめたから興味のある人は確認してくれたまえ！
２．原子の構造
よぉ～し。では兄者、そろそろ本題に入ってくれよ。
そうしたいところだが、金属の性質を語る前に、原子の構造について説明せねばなるまい。
なんだってぇ！
まぁ、落ち着け弟よ。ここでは必要最小限の説明だけにして、本題に入るつもりだ。より詳しい解説については、下の動画を見ておけば良いだろう。
わかったぜ。兄者。では、先に進んでくれ。
前回の講義で、「物質を構成している基本的な粒子」として原子の話をしたことを覚えているな。原子は約１２０種類あることがわかっているのだが、この全ての原子は、さらに細かな３種類の粒子から出来ていることがわかっている。
なにぃ～っ。これ以上分割できないと思っていた原子が、さらに細かな粒子に分かれるだって！？
そうなのだ。全ての原子は、④陽子、⑤中性子、⑥電子という３種類の粒子から構成されている。例えば、アルミニウムだと次の図のようになる。
おい、兄者。これは何だ？ 中心にある「13+」と書かれた○は？
これはなぁ、原子の中心にある「⑦原子核」という場所を示している。ここに、陽子と中性子が存在するのだ。
原子核かぁ･･･。それで、「13+」ってのは何だい？
13というのは、陽子が存在する数を示している。陽子という粒子は、プラスの電気を身にまとっている。だから、原子核には陽子が13個あることに加えて、プラスの電気が存在することを表現するために「13+」と書かれているのだ。ちなみに、それぞれの原子に与えられる原子番号は、この陽子の数に由来している。
じゃあ、中性子は中性だけに、プラスマイナス０と考えると･･･。
その通りだ。中性子は電気を持たない中性の粒子だから中性子という。
それから外側の輪っかみたいなのは？？
これは、「⑧電子殻」といってな、ここに電子が存在しているのだ。
殻（から）と書いて、「かく」と読むのかぁ･･･。何か、地球みたいだなぁ。地球の中心のことを「核」。地球の表面を「地殻（ちかく）」って言うからなぁ。
うむ。そのイメージでよい。漢字の読み方にも注意しておきたいところだ。電子は、マイナスの電気を持っているから、教科書では、○の中に「－」を書いて表現している。ここでは、●で表現したものが電子だ。
それで、●も13個あるのかぁ。
そうだ。そして、電子の配列にはルールがあるのだが、それを説明すると長くなるから、ここでは触れないことにする。興味がある人は、こちらの動画を見てくれたまえ。
わかったぜぇ、兄者。どんどん、先に進んでくれ。
アルミニウム原子の構造は、先ほど示した通りだが、13個ある電子の内、一番外側の円周上にある３つの電子のことを自由電子という。
自由な電子か･･･。
そうだ。自由に動き回るから自由電子だ。この自由電子のはたらきによって、金属は特有の性質を示すことがわかっているのだ。
そうかぁ。内側にある10個の電子は、何か動きにくそうで窮屈な感じがするからなぁ。
ただし、自由電子という名称は、金属元素に特有のものであることに注意するのだ。より詳しいことが知りたければ、次の動画を参考にするがよい。
３．金属に特有の性質
いよいよ本題だなぁ。兄者。
うむ。先ほどの説明の通り、金属には自由電子が存在することによって、次のような性質を示すことがわかっている。
自由電子は、プラスの電気を持つ原子核と引き合いながら、金属の内部を自由に動き回るから、金属原子どうしを結び付ける接着剤のような役割を果たしている。
接着剤かぁ･･･。
だから、金属は叩くなどの強い衝撃を加えても、延びたり、薄く広がったりして、簡単に砕け散ることがないのだ。
この性質を「⑨延性」とか、「⑩展性」って言うんだな。
そうだ。金属は、外側から強い力が加わっても、自由電子が柔軟に対応するから、簡単に折れたり砕けたりすることがない。金属を実際に叩いてみた様子は、こちらの動画を見るがよい。
ふ～ん。自由に動けるのって、何かと便利だね。あっ、そっか。自由電子は、金属の中を自由に動き回れるから、金属は電気をよく通すんだなぁ。
その通りだ。物質の内部を自由に動くから、金属は、電気や熱をよく通す。そして、この自由電子は、光を跳ね返すために、金属には独特の輝き（金属光沢）がある。
自由電子のはたらきって重要だね。
そうだな。自由電子だけに限らず、電子は、化学反応に関わる重要なはたらきをすることがわかっている。科学の世界は奥が深い。さて、今日の講義はここまでとしよう。この先の学習課題は、自分たちのペースに合わせて進めば良いだろう。それでは、皆の健闘を祈る！！
【発展学習】
もう少し詳しく学習したい人は、こちらの動画に進んでください。
問題演習（解答・解説）
教科書や講義の内容を参考に、資料の学習課題に取り組もう。
実際の反応は、こちらの動画を確認しよう。
教科書P６０、５行目より
「銅は、塩酸に溶けないが、硝酸などには溶ける。」とある。
（１）は教科書P５９あるいは、No.1を参照。
原子番号１１はナトリウムである。ナトリウムの反応性については、次の動画を確認しよう。
教科書P６０の内容より、金属の性質を３つ抜き出せばよい。
お疲れ様でした。
今回の学習は、ここまでです。
◎異なる単元の学習は、こちらのガイドを活用ください。
