ゆとり教育・脱ゆとり教育・学力低下総合スレ (345ﾚｽ)
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320: コメント 2014/09/10(水)01:26 ID:aVBjFwN3k(19/35) AAS
第４章応用編 危険な物質・状態とその対処
第１節危険の正体・化学反応
第２章第３節２で学んだ通り、化学反応が起こることは、人の体を構成している物質が破壊されると言う様な、大変恐ろしいものです。そして酸性、アルカリ性と言う性質は、化学変化・化学反応と深い関係があります。
１.酸の正体・水素イオン、塩基（アルカリ性の元）の正体・水酸化イオン
原子や分子はエネルギーを持って運動しています。（全く運動しない状態が絶対零度です。）活発に運動している原子・分子ほど化学反応を起こしやすいと考えられています。
水素イオンというのは、電気的に＋の性質を帯びた水素原子Ｈ＋のことで、これが“酸”の正体です。活発なので化学反応を起こしやすいのです。
水酸化イオンというのは、電気的に−の性質を帯びた水酸化分子ＯＨ−のことで、これが“塩基（アルカリ）”の正体です。これも活発なので化学反応を起こしやすいのです。
人体を作っている物質の分子には、ＯＨ−を含んでいるＲ-(ＯＨ)−と言う形の分子がたくさんあります。強い酸が人体に付着すると、
Ｒ-(ＯＨ)− ＋ Ｈ＋ ―→ Ｒ ＋Ｈ２Ｏ
のような化学反応が起こって、Ｒ-(ＯＨ)−が全く別の物質Ｒと水になってしまいます。つまり、酸性が強いほど水素原子Ｈ＋が暴れて、蛋白質Ｒ-(ＯＨ)−を壊してしまうのです。
省16
321: コメント 2014/09/10(水)01:29 ID:aVBjFwN3k(20/35) AAS
２.酸・塩基を生み出すもの
［１］塩素
１］塩素（Cl2）は水と反応し次亜塩素酸（HClO）を生じ、続いて塩酸（HCl）と活性酸素Ｏ２−に分解します。
Cl2 ＋ ２Ｈ2Ｏ ―→ ２HClO ＋ Ｈ2
HClO ―→ HCl ＋ O
この活性酸素Ｏは他の物質を酸化し（簡単に言うと燃焼させ）、組胞を破壌し人体に悪影響を及ぼします。
２］水素、アンモニア、有機化合物などと反応し、その反応には爆発的なものがあります。
３］化学的に活性で、種々の元素と化合して塩化物という化合物を作ります。（つまり、人体のいろいろな物質を破壊します。）
４］ハロゲン元素の一つです。
(外部ﾘﾝｸ:www.weblio.jpより引用)
省25
322: コメント 2014/09/10(水)01:32 ID:aVBjFwN3k(21/35) AAS
［３］二酸化硫黄（分子式ＳO2別名亜硫酸ガス。）
１］硫黄（原子記号Ｓ）を空気中で加熱すると、酸素と結合してできます。
Ｓ ＋ O2 ―→ ＳO2
２］水と反応し、亜硫酸と言う酸を生成します。
Ｈ2O ＋ ＳＯ2 ―→ Ｈ2ＳＯ3
３］二酸化窒素との化学反応により、一酸化窒素と三酸化硫黄が生成されます。
ＮＯ2 ＋ ＳＯ2 ―→ ＮＯ ＋ ＳＯ3
４］過酸化水素との反応では硫酸が生成されます。
Ｈ2Ｏ2 ＋ ＳＯ2 ―→ Ｈ2ＳＯ4
５］性質は、比重 2.264、常温常圧での状態は気体、融点マイナス72.4℃、沸点マイナス10℃、色は無色、刺激臭がある、などです。
省32
323: コメント 2014/09/10(水)01:35 ID:aVBjFwN3k(22/35) AAS
第２節危険の正体・濃度の変化
１.濃度の変化による危険
［１］酸素の危険性
１］酸素欠乏症
(１)人体が酸素の濃度18%未満である環境におかれた場合に生ずる症状。一般の空気中の酸素濃度は約21%であり、発症は個人差がある。
(２)発症のメカニズム
１)人間は主に肺胞でガス交換をしている。肺胞毛細血管から肺胞腔に出てくるガスの酸素濃度は個人差もあるがおよそ16%であり、これが空気中の21%の酸素と濃度勾配に従って交換される。
２)一回でも酸素16%以下の空気を吸うと肺胞毛細血管中の酸素が逆に肺胞腔へ濃度勾配に従って引っ張り出されてしまう（即ち、極論例として酸素10%の空気は、呼吸にとっては「10%酸素がある」のではなく「酸素を6%奪われる」空気ということ）。
３)更には血中酸素が低下すると延髄の呼吸中枢が呼吸反射を起こして反射的に呼吸が起こり、呼吸をするとさらに血中酸素が空気中に引っ張られると言う悪循環が起こる。
４)従って酸素濃度の低い空気は一呼吸するだけでも死に至る事があり大変危険である。
省6
324: コメント 2014/09/10(水)01:38 ID:aVBjFwN3k(23/35) AAS
２］酸素欠乏症の多発場所
(１)タンク、井戸、洞窟、窪地
１)CO2など空気より重いガスは下に溜まるため、井戸・地下室・窪地などの周辺に比べ低地になっている箇所は危険性が高い。
２)乾性油（アマニ油等）の塗装後、酸素と乾性油の化合により、酸素が欠乏する場合がある。
３)沼や沢等の腐泥層からメタンガスが湧出することがあり、空気を押し出し、あるいは希釈させ、酸素を欠乏させる場合も多い。
４)地下室や井戸、洞窟内では、天然マンガンのほか土壌中や地下水に含まれる鉄分の酸化作用などにより、内部の空気の酸素が奪われている場合もある。
(２)マンホール内
好気性微生物が酸素を消費するため。
(３)野菜、穀物、牧草、木材の貯蔵庫（むろ）
５)暗室では植物でも光合成による酸素生成より呼吸による酸素消費が上回るため。
省3
325: コメント 2014/09/10(水)01:40 ID:aVBjFwN3k(24/35) AAS
３］酸素中毒
(１)酸素中毒とは、超高分圧の酸素を摂取した場合、またはある程度高分圧の酸素を長期にわたって摂取し続けることによって、身体に様々な異常を発し最悪の場合は死に至る症状である。特にスクーバダイビングなど、空気あるいは混合ガスを用いての潜水時に起こりやすい。
(２)酸素中毒に対する誤解として酸素濃度だけを問題にすることが見受けられるが上記のとおり酸素分圧が問題である。
〔酸素分圧〕
酸素分圧（さんそぶんあつ）とは流体の体積あたりの酸素量を現す指標である。
気体中の酸素分圧は、
［酸素分圧］＝［気圧］×［酸素濃度］（純酸素を1.0として）
であらわされる。
(外部ﾘﾝｸ:ja.wikipedia.orgより引用)
例１ 酸素濃度21％で１気圧の時の酸素分圧は、
省15
326: コメント 2014/09/10(水)01:42 ID:aVBjFwN3k(25/35) AAS
［２］二酸化炭素の危険性
１］二酸化炭素は環境中にごくありふれた物質で（0.03％）、その有毒性が問題となることはまずない。
２］しかし、空気中の二酸化炭素濃度が高くなると、人間は危険な状態に置かれる。
３］濃度が 3〜4 % を超えると頭痛・めまい・吐き気などを催す
４］7 % を超えると炭酸ガスナルコーシスのため数分で意識を失う。
５］この状態が継続すると麻酔作用による呼吸中枢の抑制のため呼吸が停止し死に至る（二酸化炭素中毒）。
［３］プロパン
１］プロパンは他の天然ガス成分とは異なり空気よりも重く、空気の比重と比較すると1.5倍重いのです。プロパンが漏洩すると床面に滞留し、その部屋などの空気中に占めるプロパンの濃度が高まり、いわゆるガス中毒を起こす原因となります。
327(1): コメント 2014/09/10(水)01:48 ID:aVBjFwN3k(26/35) AAS
２.物質独自の性質による危険性
［１］一酸化炭素
１］分子式 ＣＯ
２］比重
３］常温常圧での状態 気体
４］毒性（一酸化炭素中毒）
発症機序は十分に解明されていないが、次のように考えられている。
一酸化炭素は酸素の約250倍も赤血球中のヘモグロビンと結合しやすい上、酸素分圧とオキシ・ヘモグロビン濃度との関係を変調させる。ヘモグロビンには4つの酸素結合部位が存在し、結合数が多いほど結合安定が安定になる。
すなわち、末梢の酸素分圧が低い組織に運搬されると酸素の結合が乖離し始めるが、結合する酸素が減るほど乖離しやすくなる為、効率的に末梢で酸素を放出する特性がある。
ところが、4つある結合サイトのうち1つが一酸化炭素と結合したヘモグロビン（カルボニルヘモグロビン）は、他のサイトに結合した酸素も安定化し放出しにくくなるため、血液の酸素運搬能力が下がり、末梢で酸素分圧が極端に低下し中毒症状を起す。
省4
328: コメント 2014/09/10(水)01:52 ID:aVBjFwN3k(27/35) AAS
>>327の続き
５］症状
〈１〉急性症状
1時間の暴露では、500ppmで症状が現れはじめ、1000ppmでは顕著な症状、1500ppmで死に至るとされている。一酸化炭素中毒を自覚するのは難しく、危険を察知できずに死に至る場合が多い。
軽症では、頭痛・耳鳴・めまい・嘔気などが出現するが、風邪の症状に似ているため一酸化炭素への対処が遅れる。すると、意識はあるが徐々に体の自由が利かなくなり、一酸化炭素中毒を疑う頃には（また、高い濃度の一酸化炭素を吸った場合には）、自覚症状を覚えることなく急速に昏睡に陥る。この場合、高濃度の一酸化炭素をそのまま吸い続ける悪循環に陥り、やがて呼吸や心機能が抑制されて7割が死に至り、また、生存してもは失外套症候群または無動性無言（Akinetic mutism（英語版））と呼ばれた高度脳器質障害が残る。
ヘモグロビンは一酸化炭素と結合すると鮮紅色を呈するため、中毒患者はピンク色の「良い」顔色をしているように見える。
〈２〉間欠型（遅発性神経症状）
急性一酸化炭素中毒を発症し高圧酸素療法で一旦回復し、数日から1ヶ月程度に認知機能障害（意思疎通困難、行動異常、尿失禁など）を起こすことがあるが、認知症と誤認される事がある。
６］診断
中毒症状は、頭痛・耳鳴・めまい・嘔気などの臨床症状と、血中カルボニルヘモグロビン濃度をもって確定する。
省11
329: コメント 2014/09/10(水)01:54 ID:aVBjFwN3k(28/35) AAS
１１］発見者及び発見の経緯など
？。（疲れた。）
１２］主な特徴・性質・その他
(５)さらに高温あるいは触媒存在下では C と CO2 とに分解（不均化）するし、一酸化炭素自身も酸素の存在下で燃焼する。
(６)炭素や、それを含む有機物が燃焼すると二酸化炭素が発生するが、酸素の不十分な環境で燃焼（不完全燃焼）が起こると一酸化炭素が発生する。
(７)高温では強い還元作用を示し、各種重金属酸化物を還元して単体金属を生成する。常温では遷移金属に配位して種々の金属カルボニルを形成する。その中のニッケルカルボニル (Ni(CO)4) は、かつてニッケル精製の中間体として用いられていた。
(８)一酸化炭素は、水にはほとんど溶けない。
(９)この分子は様々な点で窒素分子(N2)に似ている。分子量28.0で窒素分子とほぼ同じ。結合長は112.8 pm[1][2]に対して窒素は109.8 pm。三重結合性を帯びるところも同じである。結合解離エネルギーは1072 kJ/molで窒素の942 kJ/molに近いがそれより強く、知られている最強の化学結合の一つである。これらの理由から、融点(68 K)・沸点(81 K)も窒素の融点(63 K)・沸点(77 K)と近くなっている。
(１０)上のような3つの共鳴構造を持つが、どれもオクテット則は満たさない。
(１１)だが三重結合性が強い[4]ため、電気陰性度がC<Oであるにもかかわらず、炭素原子上に負電荷が乗った一番左の構造の寄与が大きい。
省4
330: コメント 2014/09/10(水)01:56 ID:aVBjFwN3k(29/35) AAS
［２］硫化水素
１］分子式H2S
２］比重1.1905
３］常温常圧での状態 気体
４］毒性等
人体に有毒、それは細胞が酸素を利用するときに必要なチトクロームオキシダーゼを阻害して（Feイオンと結合してしまう、青酸カリと同じ）、細胞呼吸を出来なくする。低酸素で細胞を障害、死亡にいたる。
〈１〉0.00041ppm 臭いの閾値
〈２〉0.02〜0.2ppm 悪臭防止法に基づく大気濃度規制値
〈３〉0.41ppm〜 不快臭
〈４〉1ppm 労働安全衛生法における作業環境管理濃度
省18
331: コメント 2014/09/10(水)01:58 ID:aVBjFwN3k(30/35) AAS
〈４〉救出
ｱ）前述の通りの毒性の高さや皮膚粘膜への刺激性や空気より重い性質などから、急性中毒者の不用意な救出は深刻な二次被害をもたらす危険がある。
ｲ）とくに、急性中毒者を助け起こそうとする試みは致命的なものとなる可能性がある。
ｳ）救助活動には空気呼吸器の着装が必須であり、化学防護服の着装が望ましいとされている。
ｴ）発生室内を不用意に換気するのも（空気より重いので拡散が遅く）周囲への二次被害の危険がある。
ｵ）各地の消防においては、簡易型硫化水素除去装置等を配備し、安全濃度に至るまで活性炭に吸着させるなどの処置を執っている。
ｶ）引火性もあるため、救出時には火気への注意が必要である。
〈５〉治療
ｱ）急性中毒の治療は、まず外気に当てて衣服等に含まれる硫化水素を飛ばし、患者には100 %酸素を吸入させる。その際、ジャクソンリースのような再呼吸式の吸入具は有毒ガス呼出の妨げとなるため使用してはならない。
ｲ）効果は疑わしいながらも解毒剤として示されているのは亜硝酸アミルなどの亜硝酸化合物のみである。
省8
332: コメント 2014/09/10(水)02:00 ID:aVBjFwN3k(31/35) AAS
５］融点マイナス85.5℃、沸点マイナス60.7℃
６］色 無色
７］臭いなど 腐卵臭
８］発見者及び発見の経緯など
？。（疲れた。）
333: コメント 2014/09/10(水)02:01 ID:aVBjFwN3k(32/35) AAS
９］主な特徴・性質・その他
(i)空気より重い（比重1.1905）。
(ii)水によく溶け弱い酸性を示す。
(iii)悪臭防止法に基づく特定悪臭物質のひとつ。
(iv)噴火口や硫黄泉などの臭いが「硫黄の臭い」と形容される場合があるが、硫黄は無臭であり、これは硫化水素の臭いをさしている。
(v)人為的な発生源には石油化学工業などがあり、また、下水処理場、ごみ処理場などにおいても、硫黄が嫌気性細菌によって還元され硫化水素が発生する。
(vi)飲食店などの厨房排水で設置される分離槽や溜め枡内で、閉店後水が動かなくなると非常によく発生する。糞、屁にも若干含まれる。
(vii)また、自然由来としては、火山ガスや温泉などに含まれる。空気よりも重いため火山地帯、温泉の吹き出し口などの窪地にたまりやすい。
(viii)硫化水素は好気性生物にとっては有毒であるが、海底火山の熱水噴出孔付近に生息する細菌の中には、硫化水素を栄養源にして生息している硫黄酸化細菌もいる。
(ix)硫化水素は共有結合性の水素化合物で、硫黄と酸素とが周期表において同じ元素の族（第16族）であるため水と分子構造がよく似ている。
省21
334: コメント 2014/09/10(水)02:09 ID:aVBjFwN3k(33/35) AAS
硫化水素について、もう一つのデータ
（労働省労働衛生課編 新酸素欠乏危険作業主任者テキスト より抜粋・引用）
濃度
(ppm)嗅覚呼吸器眼
0.25嗅覚の限界
3〜5不快に感じる中程度の臭気
10 許容濃度（眼の粘膜の刺激下限）
20〜30耐えられるが、臭覚疲労で
それ以上の強さに臭気を感じなくなる肺の刺激下限
50 結膜炎、まぶしい、
省16
335: コメント 2014/09/10(水)02:10 ID:aVBjFwN3k(34/35) AAS
(1)嗅覚の麻痺
硫化水素は20〜30ppmの濃度になると、嗅細胞の疲労をきたし、
それ以上の濃度になっても臭気の増大を感じなくなる。
100〜200ppmの濃度になると、嗅細胞の麻痺で、
かえって硫化水素の不快臭が緩和される。
(2)眼の損傷
硫化水素による眼の損傷は、眼の粘膜水分に溶けた硫化水素が
硫化アルカリに変化して組織破壊を引き起こすことによる。
（中略）
角膜の表面は50ppm程度の低濃度の硫化水素でも侵され、
省22
336: コメント 2014/09/10(水)02:25 ID:aVBjFwN3k(35/35) AAS
以上、硫化水素については３つの資料を揃えました。この第４章は発展的学習に位置づけられているようで、たとえばＫ林館には“危険な○○”と言うものは載っていません。これはひどい片手落ちであり、危険な物質について学習しないのなら、この章の学習は魂の抜け殻のようなものです。身の回りの物質について、本来ならば第１章は「身の回りの危険な物質」でなければなりません。そして、そのような骨組もできるのですが、それは次回に。乞うご期待！
337(1): コメント 2014/09/11(木)03:20 ID:ZfBYbeK2p(1/5) AAS
泥沼脱出作戦その８
〔構成のウソ・デタラメの研究〕その４
さて、のウソ・デタラメ度を、>>139で定義した“公式”に基づいて、再計算してみましょう。（あ〜ぁ、結局数え直すしかないんだ･･････。）
>>139を再掲します。
泥沼脱出作戦その５・学習質量とウソ・デタラメ度の定義（仮）を試みる。
〔構成のウソ・デタラメの研究〕その３
中学１年生の理科（Ｔ書籍；新しい理科１年Ｐ.62〜127「身のまわりの物質とその性質」）
このセクション（教科書では“単元”と言い表されている）の最小単位は、文・表・図などです。これらを学習原子、または学習分子と呼ぶことにし、現段階では学習原子も学習分子も曖昧なので、どちらも学習粒子ということにします。
そして、このセクションでの学習粒子の総数を、このセクションの学習質量と呼ぶことにし、その中でウソ・デタラメな学習粒子の総数（この中には載せるべきものが載せてないものや、無くてもいいものも含めます。）をウソ・デタラメ度数、このセクションのウソ・デタラメ度を
［ウソ・デタラメ度］＝［ウソ・デタラメ度数］÷［学習質量］× 100％
省15
338(1): コメント 2014/09/11(木)03:21 ID:ZfBYbeK2p(2/5) AAS
>>337の続き
次に、中１化（Ｔ書籍）の方を計算してみましょう。この学習質量は
［学習質量］＝1114
でした。そして、骨組みがないということで、この1114はすべてウソ・デタラメ・学習効果ゼロとして、ウソ・デタラメ度数としてカウントしました。それとは別に、平成２６年９月１０日現在で、ウソ・デタラメ・学習効果ゼロが1235個見つかっています（この数字はまだまだ増えます）。従って、
［ウソ・デタラメ度数］＝1114+1235＝2349
となるので、中１化（Ｔ書籍）のウソ・デタラメ度は、
［ウソ・デタラメ度］＝［ウソ・デタラメ度数］÷［学習質量］× 100％
＝2349÷1388×100％＝210.86％
となりました。ひぇ〜。こりゃぁもう、教科書どころかゴミ同然ですね。
339(1): コメント 2014/09/11(木)03:23 ID:ZfBYbeK2p(3/5) AAS
>>338の続き
実際に、専門書の目次に倣って、物質の分類を中心にして目次を作り、これに合うように教科書の内容を載せてみると、次のようになります。
理科・中学１年生化学の目次
第１章序章
第１節ここで学ぶこと（中１化学の学習範囲）について⇒記述なし。
第２節この章で学習するために必要な計算など（小学校の復習＋中学校で学ぶ計算）⇒記述なし。
第２章物質の成り立ち
第１節物を分解していくとどうなるか。⇒記述なし
第２節元素とは⇒記述なし
第３節原子、化学反応と分子⇒記述なし
省18
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