化学とは何を学ぶ学問か？物質がどのような構造か？どんな特徴や性質を持っているかどのように変化するか？その結果得られるものはどのようなものか？それらを通じて化学物質の効果的な利用有用な化学物質を得るはじめの化学反応とその利用火を燃やす：燃焼反応 n n + (m + )O CmHn m CO2 + 2 H2O 4 2 木酸素＋熱エネルギー＋光エネルギー CとHからなる木を燃やす（酸素と化合する）ことで熱エネルギーと光エネルギーが得られることを見出した。エネルギーの利用現代の化石燃料も原理は同じ化学反応による金属の発見焚き木の中に石を入れる → 金属がえられた燃焼エネルギー CuO + 酸化銅 1 C 2 炭 Cu + 1 2 CO2 石（酸化銅を含む）が木（炭素）によって還元されて銅が得られる還元反応による金属の生成：金属の製錬金属を工業的に得る手法の基本原子のはなし陽子 - + 原子核 - 電子「核力」という「強い力」で結びついている中性子 + クーロン力という電気的な引き合い（弱い力）で結びついている 12 C 6 6: 原子番号＝陽子の数 12: 質量数＝陽子の数+中性子の数元素記号：原子の種類を記号で表して分かりやすくしたものでは炭素原子と酸素原子では何が違うのですか？陽子の数陽子と中性子：原子核内でバランスよく存在する陽子だけだと反発しあって不安定中性子によって安定化安定な原子核の例 56 26 １２６ 16 8 C 陽子6 中性子6 O 陽子8 中性子8 Fe 陽子26 中性子30 108 47 Ag 陽子47 中性子61 197 79 Au 陽子79 中性子118 陽子が多くなると安定化するのに中性子が1：1よりも多く必要に陽子と中性子：原子核内でバランスよく存在する安定な原子核不安定な原子核１２ 14 ６ C 陽子6 中性子6 ６ C 陽子6 中性子8 中性子が多すぎ！中性子が１つ陽子に変化する：電子β崩壊 + 電子 + （β線） γ線電子β崩壊によって、炭素原子核が窒素原子核に変化する 14 ６ C 陽子6 中性子8 14 7 N 陽子7 中性子7 陽子と中性子：原子核内でバランスよく存在しても・・ 209 83 Bi 陽子83 中性子126 陽子が多すぎて中性子がいても原子核内で陽子が反発する 205 81 Tl 4 + 2 He + γ線陽子２つをHe原子核として放出 α崩壊安定に存在できるのは陽子数（原子番号）82の鉛（Pb)までそれよりも原子番号の大きいものはすべて不安定な元素原子番号92のウランももちろん不安定な元素核分裂反応：原子核内の陽子が多い原子核で起こる α崩壊を繰り返すのではなく中性子非常に大きなエネルギー + 二つの中くらいの原子核に分かれるのは？核分裂反応核分裂反応で大きなエネルギーが得られる理由： + 分裂する際、同時に複数の核力（強い力）が切れるその分の大きなエネルギーが発生原子の誕生 - + 原子恒星のなかで作られる恒星の中で、陽子と中性子が高密度になる「核融合」という反応がおき、原子核ができる。初期の核融合反応４２ He 大きな星の中では核融合反応がさらに進む１２６４２ He ４２１２６ He ４２ He 16 C ４２ C 8 He O 大きな星では中心部の密度がより大きい核融合反応がさらに進む太陽くらいの大きさの星の中心では酸素原子が、ベテルギウスやアンタレスのような超巨星では中心で鉄原子が作られています。宇宙空間（太陽系）に多く存在する原子 H、He 、O、C、N、Ne、Mg、Si、Fe、S・・・初期の核融合ヘリウム（陽子数２）の核融合で得られるだ・か・ら原子番号（陽子数）が「偶数」のものが多く存在する地球に多く存在する原子地球全体で見た場合 Fe、O、Si、Mg マントルや中心核の成分（MgO,SiO2）（Fe）地殻（火成岩）で見た場合 O、Si、Al、Fe、K、Na、Ca、Mg 岩石を構成するO、SI、Alが多い（SiO2やAl2O3）人体に多く存在する原子多量元素 H、O、C、N、P、S 水脂肪・たんぱく質・糖質・核酸多量金属元素 Na、Ca、K、Cl、Mg 骨・細胞液・胃酸・酵素など原子の大きさはどれくらい？約１億分の１センチ 1億倍の関係の例野球ボール地球