化学基礎

質問

高校の理科の先生方に質問です。
「化学基礎」は文部科学省の設定では２単位ですが本当に２単位で
終わる物でしょうか？
私は３単位でも全てが終わりません。
一日も休まず、試験前の自習時間などはとらないで、１．５倍の時間を
かけても終わりません。
これを２単位に設定すること自体に無理があるのではないでしょうか？

・化学と人間生活
・物質の構成（混合物と化合物、モル、濃度、原子の構成とイオン）
・物質の反応（化学反応式、中和反応、酸化還元反応、イオン化傾向）

化学Iにあって化学基礎にないのは以下の２つです。
・熱化学方程式
・有機化合物

回答No.4

ORUKA1951

ここ回答していませんでした。
＞２学期に酸化還元をやるということは、１学期に物質の構成（結合）とモル、化学反応式が
全て終わるわけですね。
　いいえ、化学結合までしか進みません。KLM殻の電子配置を徹底的に指導して
[金属]　　　┌────[非金属元素]
　　│　　　│　　　　　(共有結合)────┐
　　　[イオン]──(配位結合)│　　　　　　│
　　│　　　│　　　　　　[分子]　　　　　│
　　│　　　│　　　　　　　｜　　　　　　│
(金属結合)(イオン結合)　　(分子間力)　　　│
　　│　　　│　　　　　(水素結合)　　　　│
┌─┴─┐┌┴────┐┌─┴───┐┌─┴───┐
│金　属││イオン結晶││分子性結晶││共有結合性│
└───┘└─────┘└─────┘└─────┘
ここまで、化学結合

テルミット反応
(目的)
・酸化還元反応
　　・酸化した銅線によるアルコールの酸化
　　　　　水素が除かれても酸化。ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドの逸話
　　　　　アルコールの毒性。・・その他色々な雑学も
　　・鉄スチールウールの酸化
　　　　　硫黄との反応。硫化水素の臭気体験や毒性。酸と塩基の反応(FeCl₂+HCl)
　　も都度合わせて行ないます。
これらテルミット反応やアルコールの酸化で化学反応式の書き方、物質量の重要性(収率)、酸化還元の意味(アルコール→アルデヒド)、飲酒検知の仕組み、酵素との反応の違い、有毒気体の臭いや逃げ方--分子量と気体の質量・・・などたくさんのことが関連付けて指導できます。
・常温で100gの水に砂糖は200g以上、食塩は数十gしか溶けない。どちらがたくさん溶けている？　家庭科と化学は量の考え方が違うね。
　とにかく、色々な雑学を含めて関連付けて授業進めていきます。それができるのは実験をして体験しているから。

　その後、イオン化傾向や電池を簡単な実験で学び、二学期の最後に酸と塩基の反応。三学期は最初に戻って科学と人間生活を行い。化学を学んだ記念に、何か作っておしまい。

　確かに化学Iと重なる部分もあってなんとも扱い難い教科ではありますが、それなら、一部は指導自体はそちらにまわしたらよいでしょう。私たちの高校時代は生物(2)、地学(2)、物理IIb(2×2=4)、化学IIb(2×2=4)でした。現行では結果的に化学は４単位程度になったはずです。かってのように、混成軌道とか生化学とかの高度な内容は学ばないのですよ。重複した部分はある程度はしょって、化学Iにまわしてもよいかと・・・学校によって異なります。進学校でクラス変えがあるところは難しいかも。

回答No.3

ORUKA1951

No.1です。
私も進学校でしないですし生徒も様々です。

1) 周期律表 すくなくともCaまでは、小テスト、班対抗などで徹底する。
　族,グループの指導,金属元素/非金属元素,典型元素/遷移元素,アルカリ,アルカリ土類
　希ガス,ハロゲン
2) 電子配置とグループの関係、オクテット則
3) 結合の種類
　(金属元素)　　　　　　　　　　(非金属元素)
　　　｜　　　├(多原子シオン)―[配位結合][共有結合]
　[金属結合][イオン結合]　　　　　　　(分子)　　　│
　　　｜　　　｜　　　　　　　　[分子間力]　　　　｜
　【金属】　【イオン結合性】　【分子性】　　【共有結合性】
　　図を合わせて説明
・・・ここまでは化学基礎/化学/理科総合を含めて都度復習
・・・sp³混成の話も簡単にして置きます。CH₄,NH₃,H₂Oの分子の形,分子間力の差
---ニ学期--
1) テルミットや銅線の反応を使って、なぜ物質量が必要かを指導
　酸化鉄から鉄を取り出し収率の計算をさせる。
　　異なる式量/分子量の物を質量で比較できない。
　化学反応式/物質量/酸化還元を関連付けて同時に指導する。
2) 化学反応式・物質量・酸化還元で中間テスト
3) 中和反応と滴定操作
---三学期---
1) 科学と人間生活
　エステルとかサリチル酸誘導体とか実際に合成させてみる。
　科学史や身近なマスコミに登場する物質(DHA,EPA)、
　プラスチックの判別(分子間力や熱可塑性や熱硬化性)

　たとえば、夏休みボケ解消、【二学期の目標を持たせる】ために、テルミットと銅線によるアルコールの酸化還元、金属間の電位差、鉄と硫黄の反応などを行ないますが、
・イオン化傾向の異なる金属が酸化還元を起こすこと-->電池につながる
・化学反応式の書き方
・収率を求めるためには物質量で考えないとならないこと
・酸化還元が酸素だけでないこと
　・・・いろんなことを実験と言う体験を通じて理解させるようにしています。
　20℃の水に溶ける食塩とショ糖のg数を示して、どちらの水溶液にたくさんの物質が溶けているかを考えさせたり・・・家庭科と化学が違うよとか。

　たった一つの実験で、本当にたくさんのことが指導できるのです。使わない手はないです。座学で何時間もかかることが、1時間の実験によって説明でき、興味を持たせられるのですかね。演示ではなく生徒実験にこだわるのも同じ理由
　一学期の最初に金属ナトリウムを水に入れる実験もさせます。水素爆発で強アルカリが飛びちったりしますが、あえて対策をとってさせます。その体験で「アルカリ金属」「金属とは・・」「水がアルカリ性になる」「水素爆発」「ナトリウムの炎色反応」などが指導できる。これをひとつひとつ座学でやってたら時間がいくらあっても足りないし、身につかないです。
[具体的方法]
1) シャーレに濾紙を引き、水を濾紙がかぶる程度いれ、フェノールフタレインを一滴
2) 金属ナトリウムとカッターナイフ、ピンセットで切ってみさせる。表面の金属光沢も確認
3) 切り取ったナトリウムを入れ、ビーカーでふたをする。
4) 激しく反応し水が赤く染まる。
5) 黄色の炎で燃える。
6) 水素爆発--時にはビーカーが割れることも!!

　こんな実験一つで、金属の展性延性、金属光沢、炎色反応・・そして危険物の3類の意味
　そして、酸化還元では水が酸化剤、酸塩基では、水が酸として働いている例として使える。

　私が行なう実験は
・ナトリウムと水　・硫黄の同素体　・炭素の同素体　・鉄と硫黄の反応(幽霊試験管--硫化水素の臭いや退避方法も、分子量の差に重さ→物質量で思い起こさせる。)　・食塩と砂糖の融解　・水とロウの三態変化(なぜ水だけ固体の体積が大きいか)　・テルミット　・銅線によるエタノール/メタノールの酸化(アルコールの代謝--アルコールを飲めない人がいることを教えておく)　・中和滴定　・エステルの合成　・サリチル酸誘導体
　これらは、かならず行ないます。これ以外にも手持ちはたくさんある。
　ご覧になると分かるようにひとつひとつの実験は短時間で準備、実験が行なえ、かつ様々な側面を持つ実験ですね。体験すると簡単な説明だけで理解してくれる。

＞２単位で、半分は実験に使うならば、座学の授業は１０回くらいではないでしょうか？
　二学期でテストを除いて２０コマ程度。
1) テルミットや銅線の反応を使って、なぜ物質量が必要かを指導　８コマ
　酸化鉄から鉄を取り出し収率の計算をさせる。
　　異なる式量/分子量の物を質量で比較できない。
　化学反応式/物質量/酸化還元を関連付けて同時に指導する。
2) 化学反応式・物質量・酸化還元　８０コマ　
3) 中和反応と滴定操作　　４コマ
　で十分かと・・

　実験を行なうと進めないと言われますが、私はその逆だと認識しています。
　私自身、高校時代は理科は物理・化学各４単位、生物・地学各２単位の時代でしたが、テスト以外化学の授業を教室で受けたことはなく、かならず実験をしては授業というパターンでした。それでも進学校でしたから２冊の教科書を済ませました。実験も教科書に載っているもののほとんどをしました。ベンゼンからアゾ色素の合成とか、サロメチールやアスピリンの合成、フェノール樹脂やナイロンの合成なんて難しいのも高校時代に経験していました。）
　その経験があるからもあるでしょうね。

回答No.2

windwald

この科目を2単位でやるのはかなり無茶な話です。
「できる」と言う人がもしいらっしゃるなら、
そのかたは実情をご存じないか、よっぽどできの良い生徒だけが集まる学校のでしょう。

中学校では履修していると言うだけで、修得しているわけではありません。
電子配置やそれに基づくイオンの生成の理解は高校で初めての履修となりますし、
イオン結合とイオン結合をする物質の化学式の成り立ち、共有結合と分子、
金属結合など、化学結合の全ては高校で初めて学ぶ内容です。
化学反応式の作り方を理解している中学生などごく一握りですし、
その係数と反応する物質の量の関係を初めて学びます。
そして「物質量」という一大テーマを抱え……。

近年、文科省は「できの良いごく一部の生徒」しか見ていない、絵に描いた餅のようなことしか言いませんね……。

お礼

回答ありがとうございます。
私も全く同意見です。

文部科学省の見識がおかしいと思っています。
それに、センター試験での「化学」の概要は見えてきましたが、
「基礎化学」は全く見えてきません。

理系の生徒ならば、どっちみち全範囲をやるので後先の問題だけですが、
文系の生徒は違います。どの範囲まで出題されるかが、７月になっても
見えてないのです。
そもそも、「化学」と「基礎化学」で、３割くらいの内容がかぶっている
のが問題だと思います。

回答No.1

ORUKA1951

終わります。あまります。(^^)
　従来と異なり、中学校で周期律表、原子の構造、イオン、化学結合、化学反応式などはあらかた履修しています。理科総合Ａは確かに苦しかったですがね。そのため、化学基礎は中学校のおさらいという意味合いが強い教科です。

一学期：物質の構成　・・・中学校の復習を兼ねて
二学期：物質の変化　・・・先に酸化還元を行い、その後中和反応
三学期：科学と人間生活・・一学期/二月期の授業中にしばしば参照する。

　私は実験主義ですから(^^)。座学より実験をしたほうが理解が早いし興味を深められる。最低でも半分は実験に割きます。そのため二時間連続でコマを貰っています。

　余った時間で、有機化合物も最低限は教えておきます。

　中学校の教科書を入手して何を学んでいるか、なにを足さないとならないかをしっかり把握しておくこと。
　実験を取り入れて、知識ではなく体験として理解を深めること。
　中学校と大きく異なるのは物質量（モル）の概念です。これには十分時間をかける必要があります。

お礼

回答ありがとうございます。
２学期に酸化還元をやるということは、１学期に物質の構成（結合）とモル、化学反応式が
全て終わるわけですね。
２単位で、半分は実験に使うならば、座額の授業は１０回くらいではないでしょうか？
本当にうらやましいです。
私の学校では、いろんな中学から生徒が来るので、簡単な化学反応式が書ける生徒から、
元素記号のＰ、Ｓがあぶない生徒までいろいろです。