目に入る光の量の調節は

明るいところから暗いところに行くとひとみが大きくなりますよね。何も意識しないでもひとりでにそうなります。どんなしくみでそうなるのでしょう。


暗いところに行くと、目にある虹彩と呼ばれる部分が縮んでひとみの部分が大きくなり、目の中に入る光の量を多くすることができます。ひとみの部分が黒く見えるのは、目の内側を覆っている網膜の黒色が見えているからです。


このひとみの大きさの変化は無意識に起こりますね。ですから反射と呼ばれる反応です。せきずいで判断や命令を出す反応です。大脳は経由しません。


逆に明るいところではひとみは小さくなります。目の中に入る光の量を制限してまぶしくないようにするためです。


このしくみはちょうどみなさんが観察に使った顕微鏡と似ています。レンズに入ってくる光の量を、絞りという部分で調節していましたね。それとほぼ似ています。動物の場合にはそれを無意識のうちに、調節することができます。これには他にカメラなどにも似た仕組みが取り入れられています。


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期末 理科

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理科 宇宙の用語

宇宙は用語が難しいかもしれません。まず教科書をよく読んでから解いてみましょう。


問1.( )内の適当なものを選択しよう。 

         

(1)星や月、太陽などをまとめて天体といいます。空を想像上の球形の天井とみなしたものを(公転面 天球)といいます。天球の天井を(天頂 頂上)といい、天頂を通って南北を結んだ天球上の線を(経線 子午線)といいます。観測者は中心で天体をながめます。太陽は自ら光を出す(惑星 恒星)で、天球上を一定の速さで東から出て南を経て西に沈むように見えます。


(2)地球は北極と南極を結ぶ軸である(地軸 磁極)を中心に、1日に1回転の(公転 自転)をしており、太陽のまわりを1年で1回だけ(自転 公転)しています。

   いずれも北極からみて反時計回りです。


(3)星は空全体として(北極星 南十字星)と地球を結ぶ軸を中心に(東 南)から西に回っているように見えます。この星の(自転 日周)運動は、地球が1日に1回(1時間につき15)、西から東に自転していることによります。つまり、南の空の星は、東から西へ移動して見え、北の空の星は左回り(反時計回り 時計回り)に移動して見えます。


(4)天体が子午線を通過する瞬間を(南中 真夜中)といい、その天体の高度を(南中高度 海抜高度)といいます。


 答え

(1)天球 天頂 子午線 恒星   (2)地軸 自転 公転       

(3)北極星 東 日周 反時計回り (4)南中 南中高度


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中学総合的研究問題集 理科 改訂版

堆積岩の種類について

堆積岩の主なものをあげます。


1)泥岩

粒径が1/16mm以下のつぶからなる泥が堆積して固まったものです。この泥岩がもっと押し固められると頁岩や粘板岩と呼ばれる岩石になります。


2)砂岩

粒径が2mm1/16mmのつぶからなる砂が固まったものです。この岩を顕微鏡で見ると角が取れて丸くなっているのが特徴です。


(3)礫岩

粒径が2mm以上のつぶからなる礫が固まったものです。この岩を観察すると丸い礫の場合(円礫岩)と角ばった礫からなる場合(角礫岩、かくれきがん)があります。


(4)凝灰岩

火山灰が固まったものです。噴出した火山によってその成分や特徴があります。熱による変成や風化を受けたものがあります。火山からできた岩ですが堆積岩に分類します。


(5)石灰岩

昔の生物(フズリナサンゴなど)が固まったものです。炭酸カルシウムが主成分ですから希塩酸をかけると二酸化炭素の泡を出します。


(6)チャート


昔の生物(放散虫など)が固まったものです。二酸化珪素が主成分ですから希塩酸をかけても泡を出しません。深海で堆積しプレートとともに移動したと考えられます。硬いのが特徴です。

宇宙を知るには実際の空を眺めて

宇宙の単元が苦手な人がけっこういます。どうして理科は最後の方にこんな難しい単元があるんだろうと思う人もいるかもしれません。その人たちの多くが立体的な把握が難しいのだといいます。なかなか子午線や天球の理解が進まないようです。

DSCN3564.JPG

そういう人は晴れた日の夜暗くなってから(十分安全には配慮してくださいね)、夜空を眺めてみてください。しばらく(2時間ほど)したらもう一度眺めてみてください。南の空と北の空をそれぞれ観察するといいです。


春のこの時期ならば?マークを逆さにしたようなしし座が見えています。このしし座のいちばんあかるい星が、逆さ?の点の位置にあります。レグルスです。北の空は北極星のあたりを中心に反時計回りに回転する様子がダイナミックに捉えられたら観察した甲斐があります。


これで少し頭の中に宇宙の様子が捉えられたのではないでしょうか。地球の方が回っていることが体感できたのではないですか。

化学の計算

物質の計算ができるようになるように丁寧に作った練習問題です。最後の大問6はおまけのモデル図を描く問題です。

大問1
(1)鉄2.8gと 硫黄1.6gをよく混ぜ合わせ、加熱すると全て硫化鉄になりました。硫化鉄は何gできましたか。

(2)マグネシウム1.2gを加熱したら、0.8gの酸素が化合して酸化マグネシウムができました。酸化マグネシウムの質量は何gですか。

(3)銅の粉末1.2gを空気中で加熱したら酸化銅1.5gができました。銅と化合した酸素の質量は何gですか。

(解き方)
(1)鉄+硫黄→硫化鉄なので、2.8+1.6=4.4(g) 答え4.4g

(2)以下の問題は、このような手順で解きます。まず日本語で化学反応式を書きます。その下に覚えている比を書きます。そして、問題文中の各物質の質量を書いて、比を使ってわからないところをxgとして解きます。(2)について具体的にやってみます。

 マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム
   3   : 2   : 5
   1.2g  : 0.8g  : xg
 なので、3:5=1.2:x、3ⅹ=6、 x=2.0(g) 答え2.0g
   答えの2.0gの0(ゼロ)は必要です。有効数字が2桁あるときは答え
   も2桁で表します。
  
 (別解)1.2+0.8=2.0(g)でも解くことができます。

(3)についても同じ方法で解いてみます。

 銅+酸素→酸化銅
 4: 1 : 5
 1.2g xg
 なので、4:1=1.2:x、4x=1.2、 ⅹ=0.3g 答え0.3g

(別解)1.2+x=1.5よりx=0.3(g)

どうです、解けましたか?

それでは次の大問2には、別のタイプの問題です。これも化学反応式を日本語で物質名を並べて→で結んでみると、かんたんな加減算で解けることがわかります。


大問2
(1)炭酸水素ナトリウム16.8gを加熱して完全に反応させたら、水が1.8g、二酸化炭素が4.4g発生しました。のちに残った炭酸ナトリウムは何gですか。

(2)酸化銀1.80gを加熱したら、1.68gの銀が得られました。銀と化合していた酸素の質量は何gですか。

(3)酸化銅4.0gと炭素0.3gの混合物を加熱したら二酸化炭素が発生し、酸化銅は還元されて銅3.2gが残りました。発生した二酸化炭素は何gですか。

(解き方)
今度は、質量保存の法則を使います。反応の前後で質量は変化しないことを利用します。わからない物質の質量をxgとして、「反応前=反応後」の方程式をつくります。

(1)炭酸水素ナトリウム→炭酸ナトリウム+二酸化炭素+水
     16.8g        xg     4.4g  1.8g
 なので、反応前の質量=反応後の質量ですから、次のような式で表せます。
  16.8=x+4.4+1.8, x=16.8-4.4-1.8, x=10.6(g) 答え10.6g

(2)酸化銀→銀 + 酸素
  1.80g 1.68g  xg
 なので、1.80=1.68+x、x=1.80-1.68、x=0.12(g) 答え0.12g

(3)酸化銅+炭素 → 銅+二酸化炭素
  4.0g 0.3g   3.2g  xg
なので、 4.0+0.3=3.2+x
ここで、加熱前の混合物の質量は4.0+0.3=4.3(g)、得られた銅が3.2gです。だから、発生した二酸化炭素の質量は、x=4.3-3.2、x=1.1(g) 
答え1.1g

ポイント:反応前の質量=反応後の質量

解けましたか?

さて、問題文を変化させてみます。問題文が変わっても化学反応式を書いて、比や加減算で解くのは変わりません。わからない時にはもち一度、大問1の(解き方)を見直してできるようになってから、大問3以降を解いてください。


大問3
(1)1.0gの銅が完全に酸化したとき、酸化銅は何gできますか。ただし、銅と酸素は4:1の質量の比で反応するとします。

(2)銅を酸化させて酸化銅を2.5gを得るには何gの銅を加熱すればよいですか。

(3)1.2gの銅が完全に酸化した時、化合した酸素の質量は何gですか。

(解き方)
対応する数値だけに注目して、比をつくり、比の計算から求めます。

(1)銅+酸素→酸化銅
 4: 1 : 5
 1.0      x
 なので、4:5=1.0:x、4x=5、 ⅹ=1.25g 答え1.25g

(2)銅+酸素→酸化銅なので、
 4: 1 : 5
 x      2.5
  4:5=x:2.5、5x=10、 ⅹ=2.0g 答え2.0g

(3)銅+酸素→酸化銅なので、
 4: 1 : 5
 1.2  x
  4:1=1.2:x、4x=1.2、 ⅹ=0.3g 答え0.3g

大問3が解けたときは、次の大問4で仕上げましょう。

大問4

(1)マグネシウム3.0gが完全に酸化したとき、マグネシウムと化合した酸素の質量は何gですか。なお、マグネシウムと酸素は3:2の質量の比で反応します。

(2)質量4.5gのマグネシウムを完全に酸化させるのに必要な酸素の質量は何gですか。

(3)マグネシウムを酸素と化合させて酸化マグネシウムを2.5g得るには、何gのマグネシウムが必要ですか。

(解き方)
(1)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、
   3   : 2 :   5
   3.0g   xg
3:2=3.0:x、ⅹ=2.0、 答え2.0g

(2)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、
   3   : 2 :   5
   4.5g   xg
3:2=4.5:x、ⅹ=3.0、 答え 3.0g

(3)マグネシウム+酸素→酸化マグネシウムなので、
   3   : 2 :   5
   xg          2.5g
3:5=x:2.5、ⅹ=1.5、 1.5g 答え1.5g


今度はモデル図を描く練習です。

大問6
(1)マグネシウムが燃焼する時の化学反応式を書こう。

(2)(1)の化学反応式を、マグネシウムを○、酸素を●で示したモデル図として表そう。

(3)次の反応の化学反応式をモデル図で書こう。ただし、水素の原子を●、酸素の原子を○、マグネシウムの原子を◎とします。
①水素の燃焼
②マグネシウムの燃焼

(解き方)
(1)2Mg+O₂→2MgO

(2)○ ○+●●→○● ○●

(3)①水素の燃焼
(解き方の手順)
1.まず、化学反応式を書く。
 2H₂+O₂→2H₂O
2.モデルで表してみる。
●● ●●+○○→●○● ●○●

②マグネシウムの燃焼
(解き方の手順)
1.まず、化学反応式を書く。
 2Mg+O₂→2MgO
2.モデルで表してみる。
◎ ◎+○○→◎○ ◎○
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