小学生に「イオン化傾向」を教えるには

質問

小学生に「イオン化傾向」を教えるには

小学生の息子が、「エレメントハンター」というアニメ(子供たちが元素を回収し
世界を救うという話のようですが)を見て、
元素の事をたずねて来るのですが、私は中学で習うレベルの物理を
はっきり説明する事ができません。゛

先日「イオン化傾向」の話になったのですが、どうもきちんと説明できませんでした。
小学生にイオン化傾向を教えるには、どこから説明して、どういう言い方をすれば
伝わるのでしょうか。ヒントをお願いいたします。

回答No.5

senzyu · ベストアンサー

番組のホームページと番組をみた人のブログを読みました。

http://railgun5.blog90.fc2.com/blog-entry-66.html

本当に良くできた番組ですね。Ｎaを水にいれると爆発するのは本当ですが、それがまさかアニメで勉強できるとは！

本題ですが、イオン化傾向を知るにはイオンが何かわからなければ結局すっきりしないと思うんです。つまり、理屈を説明しても「お～なるほど！！」となることはなく、「はぁ、そういうものなのね…」となってしまうと思います。逆に「化学って難しくておもしろくない」なんて思われたら、それこそ本末転倒です。
なので、真の理解よりも化学に対する興味を引き出すように話を持っていくのが良いと思います。

例えば、

元素は特別な状態「イオン」というものに変身できる。

その「イオン」へのなりやすさが、イオン化傾向だよ。

貸そうかな、まああてにするな、ひどすぎる借金

貸そう (K) か (Ca) な (Na) 、ま (Mg) あ (Al) あ（亜鉛:Zn）て（鉄:Fe）に (Ni) する (Sn) な（鉛:Pb）、ひ (H) ど（銅:Cu）す（水銀:Hg）ぎる（銀:Ag）借（白金:Pt）金(金:Au)

の順番に小さくなるよ。

つまり、カリウム（Ｋ）はとてもイオンになりやすいけど、金はとてもイオンになりにくいよ。

あと、さらに話をするとすれば、若干正確ではなくなりますが、

イオンでない状態は基本的には普通の金属の状態だよ。
金って普通に目にみえる金属でしょ。これはイオンになりにくく、逆に普通の金属になりやすいからだよ。イオンになりにくい金属はさびたりもしないよ。鉄なんかはさびるけど、金はさびない。
さらに、イオン化傾向が小さい元素みて何か気付かない？
金とか銀とか白金（プラチナ）とか宝石に使われるやつでしょ。なんで宝石に使われるかって、さびないからだよ。イオン化傾向が小さいからだよ。
あとメダルとかもそうだよ。なんで金銀銅なの？
これも錆びないからだよ。じゃあメダルにイオン化傾向の小さい白金と水銀が使われないのはなぜかわかる？
答えは、白金は色が銀と近いからだよ。水銀は金属なんだけど「液体」だからダメなんだ。液体じゃあ首に掛けられないでしょ。だから、その二つを除いた金銀銅がメダルなんだよ。

じゃあ、次にイオン化傾向の小さい元素の話ね。
カリウムの金属みたことある？ないでしょ。これはカリウムがあまりにもイオンになりやすい（イオン化傾向が高い）からだよ。地球上にあるカリウムはほとんどイオンのような状態になって自然の中に溶け込んでるんだよ。石の中にも体の中にも薬の中にも本当はカリウムはいるんだよ。でも普通の金属になれず溶け込んだような状態になってるんだよ。
だから大昔は金属の状態のカリウムって全く無かったんだよ。だから昔の人間は金や鉄を知っていても、ナトリウムやカリウムはあることすら知らなかったんだ。
今は科学技術がすすんで、作れるようになったんだけど、空気中に置いておくとすぐ錆びてイオンのような状態になっちゃうから油の中につけて錆びないようにしてあったりするんだよ。

こんな風に、イオン化傾向って身近なものと密接に関係してるんだよ。

などと話をしてはどうでしょう。

お礼

ありがとうございます。

私自身がきちんと理解しなければならないというところからですね…。
たいへん参考になりました。

回答No.9

htms42

語呂合わせが出てきただけだったのですか。

「すいへいりーべ・・・」にしろ「かそかまあ・・・」にしろ、
これが化学だと思っている人が多いのでうんざりしています。
πを語呂合わせで１０桁覚えていても数学とは関係がないというのと同じです。
π＝３．１４を知らない高校生はほとんどいないでしょう。
でも円の面積が２πｒなのかπｒ^2なのか分からないという高校生はたくさんいます。
２つの式をただ丸覚えしていると２の付く位置がどっちだったかが分からなくなるのです。

「Ｋ，Ｎａ，Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌ，・・・」が欄外に書かれている答案を見ることがあります。
試験が始まるとすぐに覚えてきたことを忘れないようにと書いたのでしょう。
でも「次の反応のどちらが起こるか」という問題には答えることができていませんでした。
・Ｆｅ＋ＣｕＳＯ４→ＦｅＳＯ４＋Ｃｕ
・Ｃｕ＋ＦｅＳＯ４→ＣｕＳＯ４＋Ｆｅ
こういう生徒がかなりいるようです。

このアニメの作者にしてもイオン化傾向の大きい金属元素は自然界に金属として存在することはないということを理解していないようです。古くから利用されてきているごくありふれた金属である鉄ですら鉄鉱石としてしか産出しないのですから。鉄や銅に比べると金属のＡｌが手に入るようになったのはごく最近のことです。一時は金よりも高価だったことがあるそうです。「イオン化傾向の大きい金属元素ほどイオンになりやすい」と覚えている人はいるようです。でもそれを「金属として存在することが難しい」と読み替えることができる人の数は少なくなります。鉄がさびると役に立たなくなります。でもこれは人が作り出した金属という仮の姿から、鉄という元素の本来の姿に戻ろうとしている変化だと考えてもいいものです。
「Ｎａは水と爆発的に反応する」ということを知っていても「そういう金属が自然界に存在できるわけがない」と考えることができる人の数はぐんと少なくなります。自然界というのは水の多い環境です。地球は「水の惑星」であると呼ばれることもあります。

語呂合わせがはやるというのはそれが化学だというイメージが広がっていることもありますがそれで対応できる問題を試験に出している大学もあるということです。
周期表の穴埋めであるとか、イオン化傾向の穴埋めです。
そういうレベルの大学には行かない方がいいだろうと思いますが。

お礼

ありがとうございます。
子供には本質の部分をシンプルに伝えた方が良いかもしれませんね。
語呂合わせも、基礎としては記憶していなければならないので、それはそれで悪くないものだと思うのですが、そういった受験テクニックだけで理解に至らず終わってしまったらさみしい事ですね。(つまり私のような)
太陽が固体だと思っていたという人が知り合いにいましたが、あんな熱いものに固体が存在できる訳ないよねと笑われていました。そういった判断も大事だなと思いました。

余談ですが、金属というのは人間が手を加えて精製し、加工されてお金や武器などになって行く訳ですから…人工的で不自然なものなのですね。そういった生活感と密着して化学が学べたら面白かったのだろうなと思います。

回答No.8

goodknight

親がすべて教える必要は無いと思います。共に学べばよいのでは。
「学び方」を教えてあげてください。図書館・書店の利用や、
ネットでの検索（と質問？）の仕方について教えてあげてください。
その方が、手がかからず勝手に伸びていくはずです。

また親御さんは文系的のようですが、その場合、理科用語の
言葉の意味を理解することに専念すると、すっきり理解した気になります。
イオン化傾向とは「イオン化」と「傾向」
イオン化とは「イオン」になること。
傾向とは、かたより、です。
つまり、「イオン」になる時のなりやすさ、という皆さんの説明どおりです。

wikipedia と周期律表と理科副読本のひとつをあげておきます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E5%8C%96%E5%82%BE%E5%90%91
http://www.mext.go.jp/a_menu/kagaku/week/shuki.htm
三訂版 スーパー理科事典

お礼

ありがとうございます。
そうですね、調べる方法を与えて、一緒に勉強していけば良いですね。
資料の情報もありがとうございました。

補足

・・・

とんでもない事に気付きました。
私は「水兵リーベ」をイオン化傾向の語呂合わせだと書いてましたが、これ、そうじゃなくて単に周期表の覚え方ですね…。
論外でした…。

大変失礼しました。こんな私に丁寧なご教示いただきました回答者のみなさん感謝いたします。

回答No.7

qaz_qwerty_me

>しかしやっぱり原子とか電子の話をした方が良いのかなと思っています。
理系が得意でなければ・・・中学、高校で習うからまだ早いが良いですよ ^ ^;

私も原子、電子までは何とかなりますが、素粒子レベルのチャームだクォークと言われても何も分かりません ^ ^;　子供は、なぜ！なぜ！　攻撃が得意なので原子、電子は素粒子レベルまで説明できないと即死に近いと思いますよ(笑)

お礼

ありがとうございます。
そうですね、素粒子の話も私は概要をざらっと本で読んだだけでよく理解していませんので、やっぱりどこかの時点で「そこから先はわからない」と言う事になると思います。
大きくなったら習うからね、でも良いんですよね。気が楽になりました。

回答No.6

htms42

どういう流れで「イオン化傾向」が出てきたのかが分かりません。
「イオン化傾向」という言葉が出てきただけなのか、何かを「イオン化傾向」で説明しようとしたのか、
「イオン化傾向」以外の化学用語化学的な概念の使われ方はどういうものなのか、・・・

トピックス的によく出てくる化学的な言葉をつなぎ合わせて権威づけをやっているだけでしょう。
アニメを作った人の化学の知識以上のものが得られるわけではありません。

その話につきあって小学生に説明する必要はありません。
お話だからとそのままにしておくのが一番いいでしょう。
ここで出てきたような言葉は高等学校で習うからそれまではお話として楽しんでいたらいいと子供に預ければいいでしょう。

説明するのであれば一緒に出てきた化学的な用語、概念をすべて同じように説明する必要があります。「イオン化傾向」だけを説明しても意味がないのです。
Ｎａを水に入れると爆発するという素人受けをする性質が出てきているのでよくできたアニメであるなんて感心している人がいるようですが
困った話です。
一緒に出てきた化学的な記述がおかしければＮａの爆発だけを強調するのはおかしいということになるはずです。

ナトリウムという元素はなくなりません。イオンの状態で存在しています。
Ｎａイオンがなくなるというのは地球上から海が消失してしまったというような内容に匹敵するのですから人間なんて初めから存在できていない状況になっているでしょう。
イオンでないＮａ（それが集まったのが金属ナトリウムです）なんて地球上に存在していません。すべて人間が人工的に作り出したものです。電気分解で作っています。用途も限られています。希少金属というイメージでしょうが違います。

魔法とか異次元とかの話に化学の用語が使われると困ります。
魔法のレベルの話として、化学とは結びつけないようにするというのが一番いいです。
原子や分子、イオンという言葉がでてきても化学用語と考えてはいけません。

金属のナトリウムが必要である、だけど水とは反応してしまうので塩素を用いて取り出したというのに感心している記事が紹介されています。
・塩素はどこにありますか。塩素も自然界には存在しません。海水の中に含まれているのはイオンになった塩素です。Ｎａと反応するのはイオンでない塩素です。塩素は気体である、ボンベに入った状態でしか扱うことはできないということすら理解されていないように思います。
・Ｎａは水と反応するのと同じように塩素と反応します。どちらも激しい反応をします。
　水とだけ激しい反応をするのではありません。「イオン化傾向」はＮａがＮａイオンになる性質の強さを表している言葉ですから相手が水の時だけということはないのです。
・どちらの場合も反応の後Ｎａイオンになります。金属のＮａを取り出すことはできません。
　Ｎａイオンでいいのであればいくらでも海水の中にありますからエレメントハンターという前提が崩れます。

高校の化学の授業でも「濃硫酸の池にはまると一瞬で骨まで溶けてしまうそうだが本当か」という質問が出てきます。
漫画の見すぎだと答えるのですが、何十年も使われているネタなのでうんざりします。
横溝正史、江戸川乱歩、から始まって魁、男塾、ゴルゴ１３、・・・
それだけ一般受けするネタだと思っている作家が多いということです。
イオン化傾向もその一つです。
それもナトリウムと水の反応です。鉄のイオン化傾向が出てくる話は見たことがありません。

Ｎａの爆発ぐらいで「よくできたアニメだ」と関心するようであれば硫酸の話にも引っかかるでしょうね。化学の勉強になると思われても困ります。

時流に乗って資源の問題をからめたアニメでしょうが
自然界にふんだんにある元素をテーマに持ってきたのが間違いのもとです。
子供が活発に活動する話としてだけのものと受け止めておけばいいです。

お礼

ありがとうございます。

アニメ自体はお話だから、現実の物理とは異なる事もあるし偏っているという事は伝えておきたいと思います。
イオン化傾向の話は、単にエンディングテーマがイオン化傾向の語呂合わせだったためです。子供には何の呪文なのかわからないので。内容とからめて考えていた訳ではないですが、おっしゃった事は注意したいと思います。

回答No.4

sanori

Ｎｏ．１の回答者です。
もう一つ思いつきました。

イオン化傾向は電気の話だけど、磁石に置き換えて考えると、

大小２つの磁石がくっついているとき、
・くっついている力が強くて離しにくい　⇒　（大きい磁石の）イオン化傾向が小
・くっついている力が弱くて離しやすい　⇒　（大きい磁石の）イオン化傾向が大

回答No.3

雪中庵（@psytex）

原子は、プラスの電荷を持つ核と、それに引きつけられて周囲を
回る、マイナスの電荷を持つ電子とからなっています。
原子核のプラスの電荷をになう陽子と、マイナスの電子の数が
同じなら、イオン化していませんが、周囲を回っている電子が
引き離されると、「イオン化した」と言います。

この「引き離されやすさ」をイオン化傾向と言います。
原子核の周辺の電子の回る軌道が飛び飛びで（エネルギーが連続的
ではなく量子という最小単位があるから）、その軌道上におさまる
電子の数が決まっている事から、それにピッタリだとおさまりが良く、
「引き離され」にくく、イオン化傾向が小さくなります。

お礼

ありがとうございます。
そうですね、思い出して来ました。
そしてわかりやすく簡潔なご説明ありがとうございます。
まず私からきちんと理解・整理できないといけませんね。

回答No.2

qaz_qwerty_me

>先日「イオン化傾向」の話
どのような話の流れで「イオン化傾向」が出たのか不明なので的違いかもしれませんが・・・

〇〇〇傾向というのは〇〇〇になりやすい性質を言うので、犬の好き嫌いを例に上げれば「犬の好き嫌いの程度」という感じで説明して良いと思います。

「イオン化」ということを説明するなら、「純水は電気を通しずらいが、塩水は電気を良く通すのは塩がイオン化したため」という説明で如何ですか？

何故「塩がイオン化すると・・・」となると本格的にイオン化を説明しないといけないので小学生ではちょっと難しいかな？　原子、電子などが必要になるので

お礼

ありがとうございます。

そうですね、イオン化というのがどういう現象でどういう結果になるのかを説明すればそうですね。参考になりました。しかしやっぱり原子とか電子の話をした方が良いのかなと思っています。
それをどうかみ砕いて説明したものか、そもそも私の理解があやふやだし…といった感じです。
わかりやすいテキストなどあれば私がきちんと理解した上で教えてやれるのですが、当時意味不明なまま終わった物理、もうすでに記憶の彼方で、どこからやり直して良いのかよくわからないです。

ちなみに「エレメントハンター」のエンディングテーマは「水兵リーベ…」の語呂合わせが歌詞になっています。そこから話が流れました。
まあ今しっかりわからなくても良い単元ですが、私と違って息子は理数系のようなので、きちんと理解させてやりたいと思いました。

回答No.1

sanori

こんにちは。
不正確でも、イメージがわかればよいと思います。

下敷きで髪をこすると、静電気が発生するよね？
同じだけこすっても、静電気がたまりやすいものとたまりにくいものがあるとしよう。
たまりやすい　＝　イオン化傾向が大きい、
みたいな感じのイメージ。

友達の彼女のことを好きになってしまったとしよう。
その彼女を奪いやすい　＝　友達のイオン化傾向は大きい
その彼女を奪いにくい　＝　友達のイオン化傾向は小さい
ここでいう「彼女」とは、マイナスの電気の粒（つまり電子）のこと。

お礼

ありがとうございます。

そうですね。イオン化というのがどういう事なのかを説明すると、そういう感じですね。
私自身が何をわかっていなくて何を教えたいかがうまく説明できないので皆さまの解釈にお任せしてしまいましたが、かえって良かったと思います。自由なヒントをいただいた方がよさそうです。