じしやく じかい つくるグだろうか 磁石のカ 0 磁石鉄・ニッケル・コバルトなどを引き つける性質をもつものを磁石という。磁石はその 中央部を糸でつるし自由にすると , ほば南北をさ して静止する。 てっぺん このように , 磁石が鉄片を引きつけたり , 南北 じせい をさすような性質を磁性という。このような性質 は磁石が磁気を帯びているためと考えられる。 ぼうじしやく 磁石・・・磁石には棒磁石のほかに U 字形 ( 馬 参考 蹄形 ) 磁石 , 磁針 , フェライト磁石など種類が多い。 ふつう N 極を赤色 , S 極を青色や緑色に着色してい る。これらは長い間磁石の性質を失うことがないの えいきゅう こうてつ で永久磁石といい , 鋼鉄 ( はがね ) 製である。電磁石 は一時的に磁石になるので , 一時磁石ともいう。 じきよく 0 磁極鉄片を引きつけるはたらきの最も強 りようたん ' こを磁極という。磁極に い所は磁石の両端で , は N 極と S 極がある。棒磁石の中央を 磁石はどグような磁界を じしやく せいしつ ば ユーじ てい じしん エヌ 究の んぼうぐ 磁石を利用したものに , 文房具 , おもちゃな ど数多くある。磁石の利用範囲は広く , また じしやく その性質もおもしろいほどさまざまである。この磁石の せいしつ 性質をいろいろ調べてみよう。 うし近づけると 引き合う。 同極間・・・反発 する。 N 極と N 極 , S 極と S 極 いきよく 異極間・・・引き 合う。 N 極と S 極 0 磁極の種類の見分け方 同極どうし 反発し合う 異極どうし 0 0 磁極の種類を調べる >N 極・・・磁石を水糸でつるす。 平につるして自由に 北を向く極が 糸 南を向く極が S 極 には , 磁極の種類のわかっている磁石を近づけて みる。不明の磁極が引き合うか , それとも反発し はんだん 合うかで判断する。 例種類の不明な磁極に N 極を近づけたとき , ①引き合えば不明の磁極は S 極である。 ②反発し合えば不明の磁極は N 極である。 0 磁極間にはたらく力の大きさ 2 つの磁極間 にはたらく磁力の強さは , それぞれの磁極がもつ 磁気量の積に比例し , 磁極間の距離の 2 乗に反比 ら用語解説参照 ほうそく 例する。これを磁気に関するクーロンの法則とい し用語解説参照 はんびれい 〔注な距離の 2 乗に反比例する・・・距離が 2 倍 , 4 倍となるにつれて , 磁極間にはたらく力の強さは きより 動けるようにしたと N 極 き , 北をさす磁極で北← ある。 糸でつりさげた磁石 1 1 3 じきゅうどう 2 一倍となることをいう。 4 S 極・・・磁石を水平につるして自由に動けるよ うにしたとき , 南をさす磁極である。 0 磁カ磁石の磁極間にはたらく力や , 磁極 と鉄片の間にはたらく力を磁力という。磁力は , は磁気力ともいう はな 物体どうしが離れていてもはたらく力の一種であ る。 匯意離れていてもはたらくカ・・・カはふつう物体と 物体の間にはたらく。その中で , 離れていてもはた らく力がある。静電気の力い p. 562 参照 ) , 磁カ , じゅうりよく 重力などがその例である ( p. 516 参照 ) 。 0 磁極の種類と磁力のはたらき 2 つの磁石を 同じ極どうし近づけると反発し合い , 異なる極ど 560 ■物理 0 磁気誘導磁気を帯びていない鉄片やニッケ じせいたい ル片などの磁性体を磁石に近づけると , 一時的に ら用語解説参照 磁気を帯びる。この現象を磁気誘導という。 0 磁気誘導によって生じる磁極磁極に鉄片を 石になる ( 磁化したという ) 。このとき , 鉄片の磁 近づけると , 鉄片は磁気誘導によって一時的に磁 極に近い側がその磁極 と異なる極 , 遠い側が 磁極と同じ極になる。 このため , 磁極と鉄片 の磁極側は異極どうし となるので引き合う。 磁石と異種の 磁極ができる 磁石と同種の 磁極ができる 4 / S カ が は た ら く 鉄片が磁化する 磁気誘導によって

かいしやく の仮説を正しく解釈して使うことにより , 分子の ぬ 表現や原子量の混乱から抜け出せると説いた。 この発言によって , アボガドロの分子説に理解 たいけい を示す化学者が多くなり , 化学の新しい体系が生 まれることになった。 水 素 水蒸気 酸素 かせつしようめい い , 後年この仮説が証明され , アポガドロの法則 とよばれるようになった。 たいけい 0 無視された分子説アポガドロの 2 つの仮説 化学の新しい体系 は , 当時の化学者たちにはこじつけの説明のよう こくさい 1860 年の第 1 回国際化学会議には , 当時の著名 に思われたので利用されなかった。また , 当時の けいけん な化学者が多数参加した。ロシアのメンデレーエ 化学者たちはいろいろな経験にたよった原子量や ひょうげん フやドイツのマイヤー (). L. Meyer, 1830 ~ 1895 ) 化合物の表現をもっていたし , 電気化学の誕生期 でもあり , 主流の話題はそちらだったため , この も出席していた。メンデレーエフは , カニツツア かんげき こうえん よち ーロが行った原子量についての講演に深く感激し , 分子説の登場する余地はなかった。約 50 年後 , しゅうきりつ 原子量をもとにした周期律を考えるにいたった。 イタリアのカニツツアーロ (). Cannizzaro) によ し用語解説参照 って , アポガドロの分子説が世に出されるまで , 0 元素の周期律 1869 年 , マイヤーは原子量に んらんじようたい 原子量などが決まらず乱状態が続いた。 着目し , 原子には周期性があることを発表した。 どくじ かくりつ 0 分子説の確立原子量の混乱状態を終わらせ 同じ年に , メンデレーエフは独自に , マイヤーよ しゅうきひょう やくわり り一歩進んだ周期表を発表した。 るのに重要な役割を果たしたのは , ドイツのカー p. 392 参照 メンデレーエフは , 元素の周期表から , 物質の ルスルーエで , 1860 年 9 月に開かれた初めての せいしっすいそく こくさい 物理的・化学的性質を推測し , 3 つの未知の元素 国際化学会議であった。会議は , 原子や分子の考 めいめいほう の存在を予言した。そして , この予言されたとお え方や化合物についての合理的な命名法を確立す こうえんとうろん りの性質をもった元素 ( ガリウム , スカンジウム , ることを中心に , 講演と討論が行われた。 きようじゅ ゲルマニウム ) がのちに発見された。 イタリアのゼノア大学の教授であったカニツツ ァーロは , この会議で原子と分子をはっきりと区 この元素の周期律の発見によって , 地球上のあ 別しなければならないことを力説し , アポガドロ らゆる元素の性質がわかるようになった。 ・ 0 00 十 扉 .397 参照 ちよめい たんじよう げんそ L ・ p. 392 参照 そんざい みちげんそ しゅうきひょう 科学者 周期表ガら未知元素を予言ーー メンデレーエフ げんしか もうもく 列し , 原子価が周期的に増減する ロシアの化学者メンデレーエフ 校の校長であったが , 盲目となり ことを発見し , 周期表とした。 職を失ったので , 家計は苦しかっ (Dmitriy lvanovich Mendeleev, 1834 ~ 1907 ) は , 14 人兄弟の末っ た。 子として生まれた。父親は , 中学 メンデレーエフは , シベリアへ せいじはん 追放されていた政治犯から科学を 学んだ。一度は大学入試に失敗し イ・ . 第 ・物れ物 - ・ 4 ・のマ・ 3. たが , その後ペテルプルクの中央 教育大学に入学し , 1 番の成績で 宿ムん、淋さー 卒業した。 りゅうがく フランスやドイツに留学し , カ ニツツアーロの原子量に関する講 かんげき 演を聞いて感激し , 当時知られて げんそ äN メンデレーエフ いた元素 ( 63 種 ) を原子量の順に配 周期表を発見したときのノート 第 2 章物質と原子・分子・ 377 ぞうげん しよく 4 えん

たい積岩と考えられていた玄武岩 げんぶがん ぶんぶ 玄武岩は , 花こう岩と同様に世界中に広く分布 ら生まれたとする説 かせいがん している火成岩である。この岩石が火山の噴火に ( 火成論 ) をおさえ よってできたものであることは , 今では , 多くの ていたためであると 人々が知っている。しかし , 18 世紀の終わりごろ いわれている。 せんもんか までは , 地学の専門家もその成因を知らないで , それにしても , ウ けっしようへんがんへんまがん ェルナーほどの学者 玄武岩は , 結晶片岩や片麻岩 * 1 とともに , 地球が できたときからあった最も古いたい積岩であると が , なぜ , 玄武岩が 考えられていた。 溶岩であることを見 や 当時の専門家までが玄武岩をたい積岩と考えた 破れなかったのであ こんきよ 根拠は次のようである。 ろうか。 ドイツの すい 鉱物学者 ( 1749 ~ 1817 年 ) 1 . 玄武岩には結晶が含まれているが , 結晶は水 それは , ウェルナ ちんでん 溶液から沈殿してできるものであるから , 玄武 ーは生まれ故郷のド と 岩も , 地球ができたころの海水の中に溶けこん イツのサクソニー地 でいた成分が結晶になって海底に沈殿し , 岩石 方産の鉱物を調べる ちが になったものに違いない。 ことに追われ , ヨー ちしつげん ちゅうじようせつり 2 . さらに , 玄武岩に六角柱状の節理 * 2 が発達し ロッパ各地の地質現 しよう ているのは , 六角柱状の巨大な結晶の現れであ 象を観察するゆとり じようじゅっ り , 上述の結晶のでき方が大がかりに起こった がなかったためであ のである。 ろう。 玄武岩が火成岩で 3 . 玄武岩が火口から噴出した溶岩であるとする と , 結晶を含まないはずである。火口の下にあ あるとする考え方は , J. ハットンスコットランド ねんしよう の地質学者 ( 1726 ~ 1797 年 ) る岩石が地下の石炭の燃焼によってとかされた 19 世紀に入って , ものが溶岩であり , 冷え固まるとガラスのよう J. ハットンによってうちたてられるのであるが , たいしようてき ハットンは , ウェルナーとは対照的な , ヨーロッ になって , 結晶にはならない。 すいせいろん このような考え方を水成論というが , それが根 パ各地の地質現象を観察して回るタイプの学者で すぐ こうぶつ 強く支配的であったのは , 当時 , 優れた鉱物学者 あった。 として有名であった A. G. ウェルナーが水成論を 彼は , 18 世紀の終わりごろ , ヨーロッパの数か がんみやく ようゆうぶつ 信じ , 玄武岩を地下の高温の溶融物 ( マグマ ) か 所で , 玄武岩の岩脈がまわりの岩体 * 3 を貫いてお り , この玄武岩の中に結晶が多く含まれているこ この結晶は , どのような とを観察した。さらに 方法によっても , 水には溶けないことを確かめた のであった。 これらの事実をもとにして , 長い間支配的であ った玄武岩の水成論を , ハットンは火成論に変え たのである。 * 1 結晶片岩→ p. 285 参照 片麻岩→ p. 285 参照 * 2 節理・・・岩石の規則的な割れめ * 3 岩体→ p. 270 参照 科学の広場 かせい ふんか せいいん A. G. ウェルナー ようえき こきよう 4 あらわ きよだい 7 ようがん ふんしゆっ しはいてき かれ つらぬ ' まふん・、画 げんぶがん げんぶどう 兵庫県玄武洞 玄武岩の六角柱状の節理 ひょう 岩石と鉱物・ 275 第 4 章

えだ どうかん 0 葉のつき方と光 1 本の枝に多数の葉をつけ た水や養分などを葉の細胞まで送る道管と , 葉で せいちょうてんちょぞうきかん たほうがたくさんの光を受けられるが , 葉と葉が っくられた栄養分を成長点や貯蔵器官などに送る しかんたば 重なってしまうと , 下のほうにある葉にはあまり 師管が束になって葉脈をつくっている。葉の表側 半 .132 参照 光があたらなくなる。横から見ると気づかないが , に道管 , 裏側に師管がある。 真上から見ると , 葉のつき方や葉の大きさなどに 葉脈には , 葉をじようぶにするはたらきもある。 より , どの葉にも光があたりやすいつくりになっ 0 葉のはたらき植物の葉は , 日光を受けて光 よぶん ている。 合成をするほかに , 余分な水分を水蒸気として外 じようさんさよう 0 葉の内部のつくり ツバキなどの葉の断面を , に出す蒸散作用や , 酸素・二酸化炭素の出し入れ ・ p. 54 参照 うす さばく 右下の図のようにかみそりの刃で薄く切ってプレ を葉の裏側に多くある気孔から行っている。砂漠 けんびきよう たくわ パラートをつくる。このプレバラートを顕微鏡で など乾燥した所で育っ植物の葉には , 水分を蓄え くわ さいぼう 詳しく調べてみると , いろいろな形の細胞がそれ るため厚く発達したもの ( 多肉植物 ) も多い。セイ ぞれまとまりをつくっているのがわかる。この細 ロンべンケイソ そしき 胞の集まり , つまり組織はそれぞれ葉のいろいろ ウのような多肉 し p. 132 参嬋 なはたらきを分業して , 植物の生活を支えている。 植物の葉は , 落 ひょうひ 表皮・・・葉の表と裏をおおう細胞の集まりを表 ちた葉から芽を ふく 皮といい , ほとんどの細胞は葉緑体を含んでいな 出し , なかまを , p. 132 参照 孔辺細胞は葉緑体を含む、」 い。気孔や葉の表面の毛などは表皮細胞が変化し ふやすのに役立 は p. 54 参照 たものである。表皮の外側はロウのようなクチク つものもある。 äi 葉から芽を出すセイロンべンケイソウ そう ふせ ラ層でおおわれ , 水分が失われるのを防いでいる。 工作用 葉 カラーポール きそくてきなら さく状組織・・・葉の表の表皮の内側に規則的に並 ぶ細胞の集まりをさく状組織という。さく状組織 は細胞の中に多くの葉緑体を含み , 光合成をして し p. 56 参照 いる。 かいめんじよう 海綿状組織・・・葉の裏側にあり , 細胞どうしがゆ るやかにすきまをつくって並んでいる所を海綿状 にさんかたんそ さんそすいじようき 組織という。ここは , 二酸化炭素・酸素・水蒸気 ら p. 132 参照 いどう などの気体を出し入れしたり , 細胞の間を移動さ せやすいつくりになっている。 さく状組織と海綿状組織をまとめて葉肉とよぶ。 いかんそくようみやく きゅうしゅう 維管束 ( 葉脈 ) ・・・根で吸収され茎まで運ばれてき 葉のつくり ) ( 模式図 ) ( 断面 ) 表皮 さく状人 組織 肉 海綿状 組織 表皮 だんめん , p. 132 参照 は かんそう あっ ささ うら 葉緑体 木部 師部 ( 葉脈 ) 気孔 ( 気体の出し人れ ) じよう し p. 132 参照 は はみ出した部分 を切り落とす。 スライドガラスに 筆などでとって , プレバラートをつ くる。 刃を手前に 引くように して切る。 さ けんびきよう ポプレバラートを顕微鏡 を ( 燗倍程度 ) で観察 薄く切って水に浮かべる。 葉のプレバラート ( 切片 ) のつくり方 う ようにく せっぺん いかんそく 維管束 師管 ツバキの葉の断面葉脈を中心にした組織 第 2 章植物の世界■ 49 道管

すいそ すいそぶっしつ 水素は物質の中で最も軽い物質であるため , 究の 水素にはどんな ( 0 ) 過去に飛行船やアド八ルーンなどに使われて せいしつ そんざい ひじよう いた。また , 地球上には水という形で非常に大量に存在 性質があるのたろうか とくちょう している。水素についての特徴を調べてみよう。 すいそ 地球上に存在している水素の大部分は酸素と結 水素の発見 すいけん びついて水となり , 水圏では主成分として , また かねんせい たんどく ふく がんせきけんきけん 0 可燃性気体イギリスのキャベンディッシュ 岩石圏や気圏の中にも含まれている。単独で存在 ら用語解説参照 ふはい ふんしゆっ (). Cavendish, 1731 ~ 1810 ) は , 亜鉛・鉄・スズ しているのは , 火山の噴出ガス中か生物体の腐敗 きえんさんきりゅうさん さいゆうり などに希塩酸や希硫酸を作用させると , 新しい気 の際に遊離する場合のみである。なおクラーク数 体が発生することを発見した。そして , この気体 では 0 . 87 % である。 ひじよう も が非常によく燃えるため「可燃性気体」と名づけ すいそせいほう 水素の製法 た。さらに , この気体と空気およびプリーストリ ーが発見した「脱フロギストン空気」とをガラス 水素は水の成分であり , 身近にあるが , 地球上 ばくはつ ようき 容器の中で電気火花を飛ばして爆発させると , 水 そんざい たんどく 実験室 に単独ではほとんど存在しない。しかし , ができることも確かめた。このことから , 水は 2 ようし、 で容易に生成することができる。 つの気体の化合物であることも初めてわかった。 ぶんかい 0 水の電気分解水の電気分解を行うことによ 0 水素キャベンディッシュは発見した「可 マイナスきよく って , 一極側に水素が発生する。 燃性気体」が燃えて水をつくることを確かめたが , ーー今 2H2 十 02 2H20 フランスのラボアジェは , このことを詳しく研究 は p . 423 参照 りゆうさん げんそ 〔注意 ] 水の電気分解でうすい硫酸や水酸化ナトリウ した。その結果 , この気体が元素であることがわ ム ( 電解質という ) を加えるのは , 水の中に電流を流 かった。そして , この元素は水の成分であること れやすくするためで , 硫酸や水酸化ナトリウムは変 から , 「水素」と名づけることにした ( 1783 年 ) 。 化しない。い p. 443 参照 ) そんぎい 0 水素の存在その後の研究から , 水素は地球 さん きんぞく 0 金属とうすい酸の反応三角フラスコに金属 表面に多く存在している元素の 1 つであることが あえん ( 亜鉛や鉄など ) を入れ , ろうと管を通してうすい しつ わかった。地球表面における水素の存在量は , 質 酸を注ぐと水素が発生する。 りようひやくぶんりつ 量百分率で 0.87 % と少ないように思えるが , また , 大量に水素をつくりたいときはキップの げんしりよう れは水素の原子量が小さいためである。これを原 そうち 物 ). 394 参照 装置を使うとよい。 子数の百分率にすると 15.4 % で , 酸素 55.1 % お 十 ZnS04 Zn 十 H2S04 よびケイ素 16.3 % についで多い。 水素の製法 は p . 395 参照 は p. 356 参照 は p . 443 参照 わ でんかいしつ さんそ 硫酸亜鉛 水分をとる 水素は音を ろうと管うすい硫酸 キップの装置を使って水素を大量につくる 簡単な水素の製法 354 ・化学

かじつ 植物には花や果実のほか , 根・茎・葉などが 究の 根・茎・葉のつくりはどう ( 0 ) 見られる。この根・茎・葉にはどのようなは たらきがあるのだろうか。また , どのようなっくりがは なっているのだろうか たらきに適しているのだろうか。 主根が成長するにつれて , 主根から枝分かれして 根のつくりとはたらき そうしよう そっこん 伸びる細かい根を側根という。被子植物の双子葉 らし るい 根の先端は , 根冠というじよう 0 根のつくり 類や裸子植物の多くは , 主根・側根を長く伸ばし は p. 133 参昭 せいちょうてんさか ぶなっくりになっている。先端近くの成長点は盛 てからだを支えている。 さいぼうんれつ たんしようるい んに細胞分裂をして根を先へ先へと伸ばしている。 単子葉類は , 主根・側根を伸ばさず , 多くの細 ら p 」 36 参照 し p. 33 参照 ひょうひさいぼう とっき ふていこん 根の先端近くの表皮細胞は , 細い突起のような かいひげ根 ( 不定根 ) を伸ばすものが多い。シダ植 ら茎や葉などから不規則に出る根 こんもう つ ちかけい 根毛になっている。根毛は , 土の粒の間に入りこ 物も地下茎からひげ根が生える。 物 ). 5 ( ) 参照 ら地下にある茎 どうかん きゅうしゅう んで水分などを吸収し , 吸収した水や養分は道管 0 根のはたらき根には , からだを支えること 水や水に溶けた得分の通路 を通って , 茎や葉・花などに運ばれる。 と , 成長に必要な水や養分を吸収するという 2 つ ら無機養分 内皮 の大きなはたらきがある。 本部 師部 ちょぞうこん 貯蔵根・・・根には , 成長に必要なデンプンなどの 栄養分を一時蓄えておくはたらきもあり , このた めに発達した根 ( 貯蔵根 ) をもっ植物もある。 気根・・・地上に生育する根を総称して気根とい ちかけい い , 地下茎や葉から出た不定根や地中の根が地上 に伸び出たものなどがある。 ぬまち 熱帯の沼地に育つマングロープなどには , 呼吸 こきゅうこん とくべつ 根のつくり のために発達した特別の根 ( 呼吸根 ) をもっ植物も しちゅう ある。そのほか , 植物体を支えるための支柱気根 , ツ根の発達 トウモロコシ・タコノキなど、」 きゅうすい 保護気根 , 吸水気根 , 付着根などがある。 種子から伸 らセッコクなどはキッタなど らへコなど 寄生根・・・ヤドリギやネナシカズラのように , 他 びた 1 本の根 ようこん の植物体に入り , 水や養分を吸収する根もある。 ( 幼根 ) がその 仮根・・・コケ植物や藻類には維管束がなく根の まま成長し深 ような仮根がある。水や養分の吸収はからだ全体 く伸びたもの 側根 しゅこん 双子葉類の根 で行い , 仮根はからだを固着するはたらきをする。 を主根といい , サツマイモ 根のいろいろ キヅタ ヤドリギ ( 寄生根 ) ( 付着根 ) ダイコン のイ宀 = : ー . トウモロコシ ( 支柱気根 ) - 、。 ( 貯蔵根 ) 46 ■生物 てき こんかん せんたん p. 34 参照、」 ささ ささ ~ の 060 ′ 表皮 皮層 たくわ 成長点 サツマイモ・タリアなど 根毛 冠 成長点 根冠 こんかん けんびきよう 根の先の顕微鏡写真 . 引参照 いかんそく そうるい ” p. 47 参照 ひげ根 単子葉類の根 ら p. 37 参照 らしつかりついて離れないこと

こうごうせい ひもくつうきそしき きゅうしゅう 高等植物では , 気孔 , 皮目 , 通気組織などが発達 よりも , 緑色の葉が光合成をするために吸収する は種子値物など にさんかたんそ 二酸化炭素の量のほうが多いためである。 こでガス交換が行われる。 していて , 気孔・・・気孔は , 葉や茎の表皮にあるすきまで , したがって , この場合の実験は工夫して , 光合 は p. 54 参照 成ができないように暗室に入れて実験する。その 向かい合った 2 つ 葉緑体 こうへんさいぼう 結果 , 二酸化炭素を放出していることがわかる。 の孔辺細胞によっ こきゅうしようさんそこきゅう 呼吸商・・・酸素呼吸のとき発生した二酸化炭素 参考 てつくられている。 じようさんさ と消費した酸素の体積比を呼吸商 ( C02 + 02 ) という。 この気孔で蒸散作 たんすいかぶつ 呼吸に使われる栄養分は主に炭水化物であるが , 脂 用を行うとともに さいぼう 細胞 は p. 54 参照 肪やタンパク質も使われることがある。それぞれの 酸素と二酸化炭素 栄養分の呼吸商は , 炭水化物 = 1.0 , 脂肪 = 約 0.7 , 閉した状態 のガス交換も行わ タンパク質 = 約 0.8 である。したがって , この呼吸 れている。 商を調べることによって , 呼吸の原料に何が使われ 気孔は一般に 明るい , 湿度が高い , 温度が高 ているかを知ることができる。 い , 風が弱い , そして体内の二酸化炭素が少ない 0 酸素呼吸による発熱呼吸によって発生する じようけん などの条件のとき , 開いていることが多い。 エネルギーは , 約 25 % が生活活動に用いられ , じゅもく 皮目・・・皮目は , 樹木の茎の表面にあるすきま 約 75 % が熱として外に出る。発熱の盛んなもの そうやぶ で , コルク層を破って外部に通じており , 外部と は , 発芽中の種子や開きかけの花などである。 ガス交換が行われる。 まほう 0 発芽中のダイズの発熱下図のような魔法び んの中に発芽中のダイズの種子を入れ , 温度変化 を調べると , わずか 2 ~ 3 時間でも温度は数度も じようしよう 植物の根は , あまり水を与えすぎると根腐れを 上昇することがわかる。 すいさんか すいようえき 起こしてしまう。これは , 陸上植物にとって , 根 また , 水酸化カリウム水溶液を魔法びんの中に さんそ KOH は呼吸のための酸素を地 入れておくと , 呼吸によって発生した二酸化炭素 きゅうしゅう 中の空気から吸収してい きゅうしゅう を吸収する。このことによって , 吸収された二酸 か“ るので , 水によって酸素 化炭素の体積分 , すなわち , 呼吸に使われた酸素 が少なくなり , 腐ってし の体積分のインキを吸い上げ , 酸素の消費量を同 まうことが多い。また , 時に調べることもできる。 植物が土中深く根をおろ 0 酸素を吸収するしくみ植物には動物のよう すことができないのは , きかん に特別に発達した呼吸器官はなく , からだの表面 呼吸のための酸素を得に p. 川 6 , 川 7 参照こうかん くくなるからである。 全体で酸素と二酸化炭素のガス交換を行っている。 温度計 くふう よう ぼう しつ 開いた状態 いつばん しつど さか 科学の広場 ねぐさ 水やりと根腐れ あた こきゅう 皮目 使魔 すいようえき わ法 水酸化カリウム水溶液 れび ( 二酸化炭素を吸収 ) たん 分の だ中 二酸化炭素が吸収 けの され , びんの中の イ酸 気体の圧力が減る ン素 キカ が 魔法びん 発芽しかけた ダイズ 発芽しかけたダイズを人れ , 温度と気体の増減を調べる。 発芽中のダイズの発熱 サクラの皮目 じようしよう ホティアオイの通気組織 ( 葉柄断面 ) 第 2 章植物の世界・ 63

たんきゅう っしっ わたくし 私たちは , 物質のもとは何だろうかと探究し 究の 原子はどんなっくりを ( 0 ) てきた。そして , 物質のもとは原子であるこ かくにん とも確認できた。では , この原子はどのようなっくりを しているグだろうカ しているのだろうか。 こうそヾう てしまい , 原子は安定して存在できない。また , 原子の構造 このモデルでは電子の速さが変われば , 原子の半 原子に電子が含まれているとすると , 原子は電 径も変わり , 原子はどんな大きさになることもで りゅうし ちゅうせい 気的に中性であるから , 十の電気を帯びる粒子は きることになってしまう。 何かという研究がなされてきた。そして , ついに この矛盾は , 1913 年 , 0 ポーアの原子モデル 原子の構造が明らかになってきた。 デンマークのポーア ( N. H. D. Bohr) によって解決 は用語解説参照 0 長岡・ラザフォード原子の成分として電子 された。ボーアはラザフォードの考えにしたがい えが があり , さらにラザフ の原子モデル ながら , 電子が描くことのできる軌道は決まって しようとつ うす アルファ りようしろん じようけん かせつ ォードの実験で薄い金ばくに住粒子を衝突させる いるという条件を付加した仮説をたて , 量子論の さんらん 小さな粒子に関する理論、」 と住粒子が散乱されることから , 原子の中では十 基礎をつくり , 1914 年 , ドイツのフランクとへ しようめい の電気をもつ部分が集中していることがわかって ルツが実験で証明した。ポーアの原子モデルでは , どうしんえんじよう きた。 ( p. 385 参照 ) 下図のように , 原子核を中心に同心円状の軌道を 1904 年 , 日本の物理学者長岡半太郎は , 原子 電子が回っている。 は用語解説参照 でんしかく の中心に十の電気を帯びた粒子があり , そのまわ [ 参考電子が描く特定の軌道を電子殻という。電子 わ りを一の電気を帯びたいくつかの電子が土星の環 殻は原子核に近いほうから K 殻 , IV'I%Æ, きどう という名前がついている。化学的には最外殻 ( 最も のように , 一定の軌道上を回転しているモデルを 外側の電子殻 ) に人っている電子の数が重要である。 提案した。 はってん 一方 , 同時期にラザフォードも同様のモデルを 0 現在の原子モデルその後の量子論の発展に 考え , 1911 年に原子には 10 12 cm 以下の十の電 よって , 電子のような小さな粒子は位置を特定す そんざい かくりつ 気をもつ核があることを確かめる実験を行い , ラ ることができず , ある場所に存在する確率でしか たいようけいるいじ ザフォードは太陽系に類似したモデルを提唱した。 表せないことがわかってきた。そこで , 現在の原 子モデルでは , 電子の存在する範囲を下図のよう しかし , この長岡・ラ 0 長岡・ラザフォード むじゅん に雲のように表している。電子の存在する確率の の原子モデルの矛盾ザフォードのモデルの 高い所は濃く , 低い所はうすく描かれる。このよ ように , 電子のような電気を帯びた粒子が加速度 ほうしや円連動は加速度運動になるい でんしうん でんじは うな原子モデルの表示を電子雲といい , 「オービ 運動をすると , 電磁波を放射し , エネルギーを失 めいしよう タル」という名称がつけられている。 うため , 電子はしだいに核のほうに引きよせられ 住粒子の反射 ふく かいけつ きどう ていあん はんい 佖粒子・ 金ぱく ラザフォードは , 粒子を金ばくにあてたとき , 正の電気をもつ 重い粒子が原子の中心に集まっているとすると , 住粒子は大きい 角度で曲げられるはずだと考えた。 長岡・ラザフォードの原子模型 はんい 電子の存在する範囲を , 存在 原子核を中心として , 太陽系の する確率の大きな所は濃く描 ように特定の軌道上を電子は囘 き , 雲のように表す。 っている。 オービタルモデル ボーアの原子モデル りゅうし えが なかおか 386 ■化学

1 個のときよりも豆電球に多くの電流が流れ , よ 2 、回路に流れる電流 り明るくなる。これは , 豆電球に電流を流そうと 0 蚫汕し回路に流れる電気の流れを電流とい するはたらきが大きくなったからである。このこ まめでんきゅう い , 回路に流れる電気の量が多いほど豆電球は明 とを電圧が大きくなった ( または高くなった ) とい いつばん う。電圧の記号は , 一般にはレまたは E を使う。 ら末知数記号 電圧の大きさを測定するときは , 電圧計を用いる。 蚫流の強さ回路に流れる電気の量を電流の ら p. 543 参照 強さ ( または , 電流の大きさ ) という。電流の記号 0 電圧の単位電圧の単位には , ポルト ( 記号 未知数記号 いつばん ( 文字 ) には , 一般に / または / を使う。電流の強 V ) を使う。大きい電圧を表すには , 1 ポルトの そくてい さを測定するときは , 電流計を用いる。 千倍のキロポルト ( 記号 kV ) を使い , 小さい電圧 ト p. 542 参照 にはミリポルト ( 記号 (V) という単位を使う。 0 電流の単位電流の単位には , アンペア ( 記 1 kV=1000 V = 1000000 mV 号 A) を使う。弱い電流は 1 アンペアの千分の 1 のミリアンペア ( 記号 (A) を使う。さらに弱い kV = 1000 mV IV= 1000 電流はマイクロアンペア ( 記号″ A ) という単位を 1 1mV= 1000 使う。 〔発展 IV とは・・・ 1 クーロンの電気量を運ぶのに要 1 A = 1000 mA = 1000000 gA する仕事が 1 ジュールい p. 604 参照 ) であるような 2 A = 1000 gA 1mA= 点間の電位差い p. 545 参照 ) を IV という。 1 また , この「ボルト」は , イタリアの物理学者 1 ″ A = mA = 1000 1000000 A. ボルタ ( 神 p. 451 参照 ) の名にちなんでつけられた。 展 ] 1 A とは・・・回路のある点を毎秒 1 クーロンの 電気量が流れたときの電流の強さが IA であるい 用語解説参照 ) 。また , この「アンペア」は , フラン スの物理学者 A. M. アンペール ( p. 564 参照 ) の名に ちなんでつけられた。 でんあっ 〉回路にかかる電圧 まめでんきゅう かんでんち 0 電圧乾電池の両極に豆電球の足をそれぞ れつなぐと , 電流が流れて豆電球が点灯する。 のように , 回路に電流を流そうとするはたらきの 大きさを表す量を電圧という。 乾電池を 2 個直列につなぐと , 0 電圧の大きさ 豆電球 ( 抵抗 ) は水車に かんでんち 相当し , 乾電池はポンプ に相当する 豆電球 ポンプ 電源 ( 抵拡 ) ー るい。 1 1 1000 1 ー電流の流れる向き ぎやく かんでんち 回路の中で乾電池の十極 , 一極を逆にしても , まめでんきゅうてんとう 豆電球の点灯には変化は見られないが , モーター につけたプロペラの回転は逆になる。このことか ら , 電流には流れる向きがあることがわかる。 プロペラの乾電池の十 , 一極を人れか / ロ転の向きえると , ロる向きがかわる。 モーターにプロ もくへん ペラや木片をつ けてゆっくり回 すと , 回る向き がよくわかる。 乾電池の十 , 一極を人れ かえる。 十 また , 発光ダイオード ( LED ) には一極 ( 短いか , 太いか , 突起があるなど ) と十極とがあるので , 一極が電池の十極 , 一極と同じであれ この + 極 , ば点灯し , 反対であれば 発 一極十極 点灯しない。この結果か 十極一極ダ 冫ヤ をム らもわかるように , 電流 甲ー刀ル 。 / の流れ には流れる向きがあるこ とがわかる。 第 3 章電流のはたらき・ 541 とっき 水車 = 抵 十 乾電池 水位差 ( 水圧 ) = 電圧 甲ノノル 水の流れ = 電流 回路に電流を流すはたらき ↑

さんそたが における窒素の一定量に反応する酸素の質量の割 このことはまた , 水素と酸素が互いに過不足な しつりようひ く水をつくるには , それらの質量比が H : O= 合は下の表のようになっている。すなわち , その ほうそく かんたんせいすうひ ていひれい 1 : 8 でなければならないという定比例の法則を 質量比は次のように , 簡単な整数比となる。 しめ 示している。 N20 : NO : N203 : N02 : N205 = 1 : 2 : 3 : 4 : 5 一酸化一酸化三酸化二酸化五酸化 窒素と酸素の 二窒素窒素二窒素窒素二窒素 化合物 N20 NO N203 N 02 N205 14 14 14 14 32 16 24 40 かふそく すいそ げんそわりあい 新化学変化と成分元素の割合 窒素のグラム数 14 0 成分元素は同じで 2 種類の成分元素からで 酸素のグラム数 8 も異なる化合物 きている化合物は , 必ず 酸素の質量比 3 1 4 かぎ さんそ しも 1 種類とは限らない。例えば , 水素と酸素を 窒素と酸素の化合物と倍数比例の法則 成分元素にもっ化合物としては , 水 H 20 のほか 窒素化合物の性質 参考 かさんかすいそ こんごう に過酸化水素 H202 がある。また , 炭素と酸素を 一酸化二窒素 N20 ・・・無色の気体。酸素を混合し全 いっさん にさんかたんそ は亜酸化室素ともいう 成分元素とする化合物は , 二酸化炭素 C02 , 一酸 身麻酔に用いる。 一酸化窒素 NO ・・・無色の気体。空気にふれると酸 化炭素 CO がある。 化される。 これらの化合物は , 1 つの元素に化合する他の 三酸化二窒素 N203 ・・・濃い青 元素の質量が異なったものである。 色の液体。不安定で分解しやす 0 水素と化合する 水素と酸素でつくる化合 しつりよう 酸素の質量の割合 物には , 水と過酸化水素 二酸化窒素 N02 ・・・かっ色の悪 ていひれい と があり , それぞれの元素の質量の割合は定比例の 臭を出す気体。水に溶けやすい。 ほうそく 四酸化二窒素 N204 ・・・無色の 法則より , 次のように表される。 気体。熱すると N02 となる。 ( 水素 ) ( 酸素 ) 五酸化二窒素 N205 ・・・無色の のうしようさん 濃硝酸と銅の反応 けっしよう にさんかちっそ 結晶。 N02 と 02 に分解する。 ニ酸化窒素 過酸化水素 H202 1 16 はんのう ばいすうひれい 0 倍数比例の法則 2 つの元素が化合して , 2 このことから , 水素の一定量に反応する酸素の しつりようひ 種類以上の化合物をつくるとき , 同じ 2 つの元素 質量比は , 次のようになる。 ちが から違った化合物ができるのであるから , 化合す H20 : H202 8 : 16 る原子の数の割合が異なるはずである。 0 炭素と化合する 炭素と酸素でつくる化合 1803 年 , イギリスの化学者ドルトンはこのこと 酸素の質量の割合 物には , 一酸化炭素と二 を , 次のようにまとめた。これを倍数比例の法則 酸化炭素があり , それぞれの元素の質量の割合は という。 定比例の法則より , 次のように表される。 「同じ 2 つの元素から異なる化合物ができる場合 ( 炭素 ) ( 酸素 ) 一酸化炭素 CO 一一 ) 3 1 つの元素の一定質量と化合する元素の質量は簡 二酸化炭素 C02 3 単な整数の比になる」 このことから , 炭素の一定量に反応する酸素の 倍数比例の法則の基本・・・倍数比例の法則は , ド げんしせつ 質量比は , 次のようになる。 ルトンが原子説を考えたことから発見されたもの CO : C02 である。この原子説は 1803 年に発表された。 きそくせい 0 窒素と化合する 窒素と酸素でつくる化合 0 化学変化と規則性について こで述べてき いっさんかにちっそ 酸素の質量の割合 た法則は原子に着目したものであるが , このほか 物には , 一酸化二窒素 , ぶんし 酸化窒素 , 三酸化二窒素 , 二酸化窒素 , 五酸化二 気体反応の法則 , アポガドロの法則など , 分子に 着目したものもある。 窒素など , 多数の化合物がある。これらの化合物 424 ・化学 5 2 すいそ ますい かたんそ ぶんかい 0 しゅう 8 2 は p . 374 参照 4 8 きほん は p. 373 参照 の ちっそ は p. 397 参照 は p. 376 参照