2023年07月の記事
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六方細密構造模型、大量製作中
レーザーカッターがやっと修理から戻ったとの連絡を受け、かつての勤務校に出向きました。かねてから、六方細密構造模型をたくさんほしいと要望があって実習助手の先生と一緒に製作しています。製作する六方細密構造模型は15個です。一日3時間×4日で作ります。模型の中で、最も製作が大変なものです。
2023.07.29
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自然科学は「見当識」の精神活動が生んだ(ノート)
救急車に収容されると、症状により、救急隊員から「見当識」の確認をされることがあります。1.「見当識」とは 自分がいる時間や場所、周囲の人や状況などを正しく認識する能力のことです。見当識は、心理学的な機能であり、注意や認知、思考、判断、記憶などの精神機能の統合が必要です。見当識が障害されると、失見当識（見当識障害）と呼ばれ、譫妄や意識障害、中毒、認知症などの原因で起こります。2.救急隊員が行う見当識の問いかけ 見当識は、時・場所・人物の3つの要素で判断されます。例えば、救急隊員はこのように問いかけることがあるのだそうです。• 時：今は何年何月何日ですか？• 場所：今どこにいますか？• 人物：私は誰だと思いますか？ 3.「自然科学」 「見当識」は人間の精神活動の統合であり中核なのだと思います。人間の好奇心の根源的な表れだと思います。一方、自然科学は自然界に存在する事象や法則を観察・実験・理論化する学問です。物理学、化学、生物学、地学、天文学などが含まれます。これら自然科学が目指しているものは、物理学：物質やエネルギー、空間や時間、力や運動などを数学的手法を併用して研究し、自然現象の根源を探求し、宇宙と物質の起源と進化を解明しようとしています。根源的であるので地球や宇宙、化学、生物などの科学研究の基礎を受け持っています。 化学：物質や生物を構成する分子などの化合物、無機物質などを原子の単位で分析・合成することを研究します。また、化学反応やそのメカニズムを研究することも主要な目的です。生体内の物質や化学反応も含まれるので生物学とのかかわりが深く、岩石・鉱物の生成や結晶構造なども守備範囲です。生物学：生命の本質や多様性、進化や発展、環境との関係などを理解することです。生物学は、細胞や分子、遺伝子や生化学、生理学や発生学、生態学や行動学、進化系統学や生物工学など、多くの分野に分かれています。生命現象(生きていることって何?)を解明していきます。地学：地質学や鉱物学、古生物学、自然地理学といった分野の研究を行い、地球の歴史や惑星としての構造を解明することを目指します。また、大気や海洋の動きを知ることで気候変動や異常気象など諸問題にも取り組みます。天文学(宇宙科学)：宇宙とその中にある全てのものの起源と進化とその性質、およびそこで起きるさまざまな現象を知ることを目的とする学問です。天体物理学は天体や天文現象の振る舞い・物理的性質・動力学的過程を取り扱います。天文学では、電磁波、宇宙線粒子、ニュートリノ、重力波などさまざまな観測手段を総合して研究を進めています。4.「見当識」と「自然科学」「見当識」私は何者？：①人間は生物ですが、それを作るのは原子。宇宙の始まりは水素H、Heだったが原子は109種類あり、それらができる原子進化には恒星内の核融合が必要です。人間までの進化を根源的に考えるとはじめに原子進化が必要です。物理学や天文学の知見が必要でしょう。②ここから、生物に必要なタンパク分子やDNA・RNAが必要になる。これらがどのように簡単な分子から複雑化したのかを知るためには化学や生物学、古代地球や星間物質の研究が必要になってきます。③生体分子を膜で包んで単細胞分子ができる(細胞が作られる過程も謎)が、これが多細胞化し、組織や器官を作り、統合されて最後には人間となりました。そんな生物進化の過程や分子論的なメカニズムを検討する必要があります。このあたりは、生物学や化学の範疇でしょう。「見当識」今はいつ？ここはどこ？：BIG BANG以来138億年たつと言われています。これは宇宙物理学の成果。では、BIG BANG後の恒星や星雲、宇宙の様子は？太陽系や地球はどのようにして生まれたの？その地球はどんな作り？地球や大気・海洋の動きは？自然科学全般の協働が必要になるでしょう。以上は、高校生に自然科学全般を俯瞰し整理して話してみたいと思って書いています。不完全なところもあると思います。お気づきの点がありましたら、コメントを通じてご教示ください。よろしくお願いします。
2023.07.24
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ポータブル扇風機・気化器付を試す(案件ではありません)
毎日モーレツな暑さが続きますね。先日は埼玉のココでも最高気温38℃越えを記録しました。昼間は危険なので家庭菜園に早朝出かけますが、それでも28℃もあり作業すると汗だくになります。今回は気化器付きポータブル扇風機(上写真)を試してみました。昨年はネッククーラーCOOLOOP：固⇄液の平衡で28℃を保つ→2022/8/12ブログこれを首にはめて頸動脈あたりを冷やすと、かなり涼しく過ごせました。今夏も利用していますが、昨年を上回る高温ですのでポータブル扇風機を吟味して購入しました。ポイントは、作業に支障がないように、首から下げられることミストがでて、水の蒸発熱で風が少しでも冷えること机においても利用できることで、試しに購入した扇風機が上の写真です。携帯扇風機 気化式 【首掛け/腰掛け/卓上/手持ち4in1】商品名：会社名：BingooAmazonタイムセールで2280円写真右下の丸い穴から白いミストが出ます。超音波加湿器のような霧です。そして、格子の部分から風(4段階)がでます。以下は説明書の主な部分です。室温の水道水をタンクに入れ、室温で温度変化を見てみました。距離20㎝離してミスト、送風弱で10分試しました。結果は室温27.9℃→26.2℃、湿度67％→85％。室内なので屋外での利用はしていません。説明では弱で10時間、今日で3時間利用できるとありますが試していません。また、重さが189ｇですが、やはり首から下げると重さを感じます。腰につけたり、机に置いて使うのがいいのかも工夫のしようがあるかとおもいました。7月29日追記このところ2週間近く37℃越えの酷暑がつついています。この機種を家庭菜園仲間に使ってもらっていますが「屋外で使うのにとてもいい」「涼しい」と評価が高いです。ただし、ミストと扇風機を使うと水と充電池は2時間か持ちません。首から下げたり、腰につけたりするので長時間持つようなものを買うと重くなって、使いにくくなります。この暑さです。2時間がいい区切りなのかもしれません。
2023.07.21
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面心立方格子・体心立方格子を作りましょう3回目③ふたの切断接着(最終回)…夏休み工作
一辺6.1cmの面心立方格子・体心立方格子模型の作り方第3回(最終回)です。１つ500円以下で作ることができます。夏休みの工作にいかがですか。ここまでの作り方は以下のリンクをたどってください。面心立方格子・体心立方格子を作りましょう①設計②材料…夏休み工作→2023/7/1ブログ面心立方格子・体心立方格子を作りましょう2回目③球の切断…夏休み工作→2023/7/2ブログ今回は④アクリル板を切断してふたをつくる⑤ふたを接着するの２つです。④アクリル板の切断 ふたには6.2cm四方のアクリル板(2ｍｍ厚)を大きなアクリル板から切り出して使います。アクリル板はかなり高精度でカットできます(誤差１ｍｍ以下) 。塩化ビニルのシートをはさみで切って使ってもいいのですが、やはり美しさが劣ります。ではアクリル板の切り方から(1)アクリル板の保護紙に端から6.2cm幅に直線を引きます。(2)アクリルカッターの先端を使って、線を引いた保護紙の上から切り、アクリル板に傷をつけます。キリキリ音がして切り屑が糸のように出て来ます。厚みの1/3くらいまで傷を入れるといいでしょう。特に両端はしっかり傷を入れてください。折り取るときに斜めに割れます。(4)机のはじに折り取る傷を合わせ、一気におります。机面を左手でしっかり押さえて、右手のひらで上から押し込んで割ります。このとき躊躇せず「一気に」です。「バン」と音がして綺麗に折れます。恐々やると、思わぬ方向にわれてしまいますよ。気合が大事です。両面の保護紙のうち１面がはがれます。また貼り直しておいてください。次の作業まで、傷や汚れを防ぎます。(5)さらに、一辺6.2cmの正方形になるよう保護紙の上から線を入れこれに合わせてカットすればふたができます。切り口が鋭いときはけがをしないようやすりをかけておくとよいでしょう。カット作業は以上です。⑤ふたの接着 ふたの接着には「アクリサンデー、アクリル板用接着剤」※1が一般的で仕上がりもきれいですが、時々失敗します。発泡スチロール球に触れるととかしてしまうのです。アクリルの箱を作るときだけ、これを使っています。詳しくは、以下のリンクから最後の一枚に泣く…結晶模型のアクリル板接着材→2020/5/21ブログ無難なのは、「セメダインスーパーXクリア」です。両面に塗り、少し乾かして接着面をあわせます。また、接着せずに透明テープでふたの一辺を止め、内部の球を取り出せるようにしたものも授業で使えるでしょう。最後に、製作するための道具はブログトップの「模型作りの道具」にまとめました。下のリンクからみてください。「ベンゼン屋」ブログトップ※１「アクリサンデー、アクリル板用接着剤」はジクロロメタンCH2Cl2です。私は実験室にあるものを使い、ガラスキャピラリーで少量垂らしてつかっています。また、瞬間接着剤はアクリル板が曇りますので使えません。
2023.07.03
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面心立方格子・体心立方格子を作りましょう2回目③球の切断…夏休み工作
面心立方格子・体心立方格子を作りましょう①設計②材料…夏休み工作→2023/7/1ブログに続き2回目です。今回は、③発泡スチロール球のカット 面心立方格子1辺6.1㎝では 4㎝球を 1/2が６個、1/8が8個 に切り分けます。 体心立方格子1辺6.1㎝では 5㎝球を １個、1/8が8個 に切り分けます。以上を使うと、ダイソーの「Cube Case 1」にぴったり入ります。以降、面心立方格子を例に作り方を続けます(体心立方格子も同じです)。私はレーザーカッターで木片をカットし「切断定規」を使っています。発泡スチロール球をよく見ると、ちょうど半分のところに細い線が入っているのでそれを目安に穴にはめ、スチロールカッターで切ります。このような定規がない場合は小さめのロートがちょうど半分に切るのに良い大きさでした。これをガイドにカットします。実験室にあるロートをさがすとちょうどいい大きさがありました。どうぞ、探してみてください。さらに、垂直に角度90°でカット。この時、自作の治具を使いました。1/2のカットした球には中心に穴が開いているので、その穴にカット線を合わせ、切断すると1/4球になります。続いてカットした半球を、ガイド線(中央に切断ガイド線に直角な線を引いておきます)にあわせて90°回転させて切断します。こうして、1/8球を作ることができます。この治具は角材と板で作ることができます。作るのに、それほど大変ではないので、製作してみてください。この治具は、斜めにアルミニウム枠のはすかいが90°になるようにつけてあります。さらに、2㎝、2.5㎝などガイドラインを引いてあります。もし、このような治具を作ることが困難な場合は先ほどのロートを使います。正確にはカットできませんが、私もかつてはこの方法でやってました。大型のスチロール球をビーカーをつかって1/8にする写真ですが、ロートでも同じです。一回カットしたら、合わせて90°回してビーカにはめ直す。（上左）②の線がビーカー面に垂直になるようにしてセットして、ビーカーの縁をガイドに切ります。さらに、２本の切り線をそれぞれビーカー面に垂直にして切ると、1/8球ができます。こうしてできた1/2球と1/8球をケースに詰めます。今日はここまで次回は第3回④アクリル板のカット⑤ふたの接着です。作り方の記事面心立方格子・体心立方格子を作りましょう①設計②材料…夏休み工作→2023/7/1ブログ面心立方格子・体心立方格子を作りましょう2回目③球の切断…夏休み工作→2023/7/2ブログ面心立方格子・体心立方格子を作りましょう3回目③ふたの切断接着(最終回)…夏休み工作 →2023/7/3ブログ
2023.07.02
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面心立方格子・体心立方格子を作りましょう①設計②材料…夏休み工作
結晶格子模型を作ってみませんか?一辺6.2cmの面心立方格子と体心立方格子のかわいい模型です。ふたを接着せず、取り出して格子内の原子数を数えることもできます。私は複数作って生徒の手元において、しっかり観察してもらいながら解説しています。どちらも１つ550円でお分けしていますが、作るのにそんなに手間がかかりません。そこで、このブログの読者の先生方や化学部の生徒さんの部活動などで作ってみてはいかかですか？もうすぐ、夏休みなので、お勧めします。①設計箱はダイソーのキューブケース1つ体心立方格子は5cm発泡スチロール球２つ※1面心立方格子は4㎝発泡スチロール球4つ※1がちょうどよい他に、2ｍｍ透明アクリル板1辺6.2㎝正方形１枚②材料アクリル板2ｍｍ厚はモノタロウ、Amazon、楽天。どこで買ってもおなじですから、安いものを選んでください。※1発泡スチロール球どこで買う2023/5/30ブログきょうはここまで、次回は道具について作り方の記事面心立方格子・体心立方格子を作りましょう①設計②材料…夏休み工作→2023/7/1ブログ面心立方格子・体心立方格子を作りましょう2回目③球の切断…夏休み工作→2023/7/2ブログ面心立方格子・体心立方格子を作りましょう3回目③ふたの切断接着(最終回)…夏休み工作 →2023/7/3ブログ
2023.07.01
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