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【生徒からの質問より】融点 第2話:原子間の結合をもたらしているものは何?

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

生徒から化学についての融点についての質問から
始まったこのシリーズですが今日は第2話。

第1話
http://www.jasmec.co.jp/cgi-bin/diaryopen/diaryopen02/diary.cgi?no=2937

今日はこんなクイズから始めたいと思います。
融点の高さは、何の強さと関係があるでしょう?

答えは粒子間に働く結合力です。

融点は固体を構成している粒子の間に働いている
結合力の強さを反映しています。
一般に、融点が高い程、物質を構成している粒子
の間に働いている結合力は強いと考えられます。

結合力の大小が
共有結合 > イオン結合 > 金属結合 > 水素結合 > 分子間力
になる学校で習ったと思いますが、この順番は
何から言える結論であったか、覚えていますか?
融点の大小からこの順番を結論づけているのです。

ですから、融点について考えるということは
結合力について考えるのと一緒。
また、融点の大小の傾向の理由を理解するためには
結合のメカニズムを理解する必要があります。

そこで今回は、原子間に働くどのような引力によって
原子同士が引き付けられているのかについて
考えていきたいと思います。

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原子間に働く力として、万有引力または電磁気力が
考えられます。
この2つの力のうち、どちらの力が主に寄与している
のかを、簡単なモデルを使って考えてみたいと思います。

1個の水素原子から2Å離れたところに別の水素原子が
下図のような位置関係で配置した際、
その原子を引き寄せる万有引力と静電気力がどれぐらいの
値になるのかを計算してみました。
(Åは長さの単位の1つでオングストロームと呼びます。
1Åは10^(-10)mのことです。)

ファイル 2939-1.png
ちなみに原子半径を0.5Åとしました。

水素の原子核と電子の質量の差を考慮すると
万有引力は2つの原子の原子核によるところが
大きいですので、以下のように計算しました。
ファイル 2939-2.png

一方、静電気力は、4種類の静電気力の和として
考えました。
①左側の水素の原子核と右側の電子 の引力
②左側の水素の電子 と右側の原子核の引力
③左側の水素の原子核と右側の原子核の斥力
④左側の水素の電子 と右側の電子 の斥力
ファイル 2939-3.png

以上の計算から、原子間に働く万有引力は
静電気的な相互作用に比べて桁違いに小さい
ことがわかります。
つまり、原子間の結合は、原子核と電子の間に働く
電気的な引力によって起因している
ことがわかります。

イオン結合だけでなく、全ての結合において電気的な引力が
関係していることを覚えておいて頂きたいと思います。

では次回は、結合について書かせて頂きたいと思います。
次回もお付き合い頂ければ幸いです。

(八千代緑が丘校 轟)

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これまでの振り返り

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皆さん、こんにちは。大網白里校の山岸です。
本日は7月最終日、明日からは8月に突入です!

夏休みに入ってから、1週間程が経ちましたが、
皆さん、進捗はいかがでしょうか?

この辺りで立てた計画の進捗状況を確認し、
順調であればリズムを崩さず、8月もその調子で、
もしうまく進んでいないようであれば、一度、計画を見直し、
終わらなかった分をいつまでに完了させるのか、計画を練り直してみてください。

夏休みはまだ1ヶ月もあると油断していると、
あっという間に9月を迎えてしまいます。

学校の課題などが終わらず、
8月後半に焦ってしまわないよう、計画的に進めていきましょう!

夏期特別招待講習 2講座のお申し込みは本日が締め切りです。
是非、ご活用ください。
猛暑が続いています!適度な休養も忘れずに☆

(大網白里校 山岸)

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【生徒からの質問より】融点 第1話:融点の周期性

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

生徒から化学についての質問を頂きました。

問題集の中の融点についての問題だったのですが
「融点の問題って苦手で…。
 確かハロゲンは原子番号が大きくなるにつれて
 融点が高くなると記憶しているんですけど、
 アルカリ金属はなんでその反対なんでしたっけ?」

融点の話って、化学の授業の中でも始めの方に
学びますし、サラっと終わるケースが多いため
あまり印象に残っておらず、うろ覚えになっている
という受験生(に限らず1年生・2年生)も多いと思います。

そんな方は、まずは単体の融点のグラフを
確認して頂くために教科書よりも、
手持ちの資料集の方が探しやいかと思います。

私の持っている資料集
ファイル 2937-1.jpg
の中にも下図のようにグラフが掲載
されていました。
ファイル 2937-2.jpg
写真だと見づらいと思いますので
ぜひ手持ちの資料集で確認してみて下さい。

単体の融点も周期性を持つのですが、
意外なことに、塾にある参考書を見ても
どのような周期性があるかについては
まとまった記載が無かったため、
今回のブログでは、まずは整理して
記載したいと思います。

結論は今回のブログで書きますが、
「なぜそうなるのだろう?」という
疑問については、次回から4回に分けて
書かせて頂きたいと思います。

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単体の融点は次のような周期性を持ちます。
①同一周期では、1族から2族、13族、14族に移るに従って
 融点が高くなる。
 これは、金属結合結晶から共有結合結晶に移行するから
 である。
 また、14族から17族、さらに18族に移るに従って融点が低くなる。
 これは、原子が分子を形成する傾向が強くなり、それらの分子が
 分子間力によって結びつけられて固体となっているから
 である。

②第2および第3周期の14族元素の単体(C、Si)は、
 同一周期の元素の単体の中で最も融点が高い。
 これは、原子同士が共有結合によってダイヤモンド型の結晶を
 形成しているから
である。

③遷移元素の単体の融点は典型元素の金属に比べて高い。
 これは一般に、遷移元素の原子の方が金属結合に関与する
 価電子の数が多く、典型元素の金属に比べて結合力が
 強いから
である。

④1族元素(アルカリ金属)の単体の融点は、原子番号が大きくなる
 に従って低くなる。
 これは、原子番号が大きくなるに従って、価電子がより外側の
 電子殻存在し、原子間の結合力が弱くなるから
である。

⑤17族元素(ハロゲン)、18族元素(希ガス)の単体の融点は
 原子番号が大きくなるに従って高くなる。
 これは、原子番号が大きくなるに従って分子が大きくなり、
 分子間力が強くなるから
である。

今回は、教科書や参考書ではバラバラに記載されていることの多い
融点の周期性についてまとめてみました。

ただ、④の「原子番号が大きくなるに従って、…
原子間の結合力が弱くなる」というところや
⑤の「原子番号が大きくなるに従って…分子間力が強くなる」
のはなぜなのか、すんなりと腑に落ちるでしょうか?

中には「それはなぜだろう?」と疑問に思った方も多いと
思います。
そこで、次回から5回に分けてその上記の2点の理由
について説明していこうと思います。

引き続き、お付き合い頂けたら幸いです。

(八千代緑が丘校 轟)

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受験生、三日会わざれば刮目して見よ

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

去る7/17(日)
この日は受験生を対象とした記述型の模擬試験を
実施致しました。

この日、私は五井駅前校という別の校舎で
模擬試験を実施していました。

試験を受け終えた生徒たちは
「難しい~」という声がたくさんありました。

とくに、早慶上理・難関国公立大模試の数学。
ファイル 2936-1.jpg

数学Ⅲ型の問題を解いた受験者数は6,829名
でしたが、平均点は48.7点(200点満点)

文系で数学ⅡB型の問題を解いた受験者数は2,424名
でしたが、平均点は23.9点(100点満点)

理系も文系も、得点率25%弱が平均点となる
問題であることから、難易度の高さがわかります。

生徒からの「難しかった」という声を聞いて
私も実際に問題を解いてみました。
ファイル 2936-2.jpg
確かに難しい問題だと思いました。
特に、まだ大学入試の過去問を解き始める前である
夏前の今の時期ですから、これだけの難易度の高い
問題を解きなれていないためなおさら。

「全然できなかった…」と落ち込んだ人が多かった
と思いますが、この夏で力をつけていけば大丈夫。
課題点を見つけ、それをこの夏で改善に向けて
取り組んで頂ければと思います。

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自分で問題を解いたうえで、返却された生徒たちの
成績表と採点された答案用紙を拝見致しました。

そこから見えてくる課題点と
この夏にこのように学習してどうかと思ったことを
書かせて頂きたいと思います。

私が解いてみて、全ての大問の中で比較的点数を
とりやすいと感じたのは大問1(小問集合)でした。

しかし、生徒たちの答案を見ると、他の大問よりも
点数をとれていない様子でした。
大問1は他の大問と異なり、解く過程は書かずに
答えだけ書く問題でした。
ですから、問題を最後まで正確に解ききり、
答えを出すということに不慣れ
であることが
課題点なのではないかと感じました。

また、他の大問の答案を見ると、
立式できていても、途中で計算ミスをしていたり、
式を立てた段階で計算に取り組んでいなかったり
する答案もありました。

面倒な計算が求められる問題を
今まで解く機会がなかったと思いますので、
「えっ、こんなに面倒な計算をするの!?
 そんなわけない…。解き方を間違っているのかも…」
と思い、途中で戦意喪失してしまった受験者もいたのでは
ないかと思います。

私も解いていて、この計算面倒だなと思いましたし、
途中で計算ミスをしているのに気が付き、
計算をやり直したりもしましたので、
きっと生徒たちは大変な思いをして解いたのだろうな
と思いました。

そこで、この夏に克服したい課題点として
計算力が挙げられる
と思いました。
計算力といっても単純な四則計算という意味ではなく、
特に、倍角の定理や加法定理など様々な式変形が求められる
三角関数の計算や置換積分などの複雑な積分の計算などです。

以上の2点の課題を克服するための学習法として
問題を解いて間違えたり、解法を思いつけなかった際に
解説を見て理解して終わりにせずに、もう一度問題を解き直して
答えが一致するまで、最後まで自力で解ききる練習
をするとよいと思います。
そうすれば、解く工程の長い複雑な問題や、計算量の多い問題に対しても
最後まで解き切る体力と集中力がつき、段々と自力で解けるようになります。

この夏、問題演習にたくさん取り組む受験生は多いと思います。
その際に上記のことを意識して取り組み、9月の記述模試では
1題でも解ける問題が多くなっているといいなと思っています。

p.s.
ちなみに、私が解いてみて一番難しいと感じた問題は
第3問(数学Ⅲの微分積分の問題)の(3)でした。
kの値の範囲を示せれば答えが出ることはすぐにわかりましたが
どうやってkの存在範囲を示そうかなぁと解く中で手が
止まってしまいました。どうしたらいいかな…と試行錯誤する
時間が、数学の醍醐味だなと感じながら解いておりました。
ですから、(3)をあっさり解けた受験生は本当いスゴイと思います。

(八千代緑が丘校 轟)

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時間配分

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こんにちは。
大網白里校事務の森川です。

受験生を対象に実施している「FinalSummer」

やり方、時間配分には慣れてきたでしょうか。

FinalSummerは科目ごとに時間を計って実施しています。

本番の試験でも「時間内に解く」というのが非常に大事なので
ぜひペースをつかんで試験に活かしてくださいね。

ランキングも日々更新していくのでお楽しみに☆

高得点目指して頑張りましょう!

ファイル 2935-1.jpg ファイル 2935-2.jpg

(大網白里校 森川)

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早起き習慣を身に付けましょう!

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こんにちは。
ユーカリが丘校事務の倉舘です。

受験生が朝に実施しているFinal Summerも本日で7回目となりました。
全15回の実施なので折り返し地点ですね。

最近では朝からの実施にも少しずつ慣れてきて、落ち着いて問題を解くことが出来るようになってきたように感じます。
毎日繰り返し行う事で「習慣化」され、少しずつ力がついてきます。

受験当日は朝から試験が始まる場合がほとんどです。
このブログを読んでいるみなさんも、夏休みの期間を利用して今から早起きの習慣を身に付けておきましょう!
早起きをして午前中に過去問や英単語や英熟語などの学習をしてみるのはいかがでしょうか。
志望校の試験時間を調べて同じ時間帯に問題を解いてみるのもいいかもしれませんね。

早起きが苦手な人は慣れるまでは眠気で集中出来ないかもしれません。
それでも毎日繰り返し行うことで、朝からだんだん集中出来るようになってきます。
そうなれば受験当日の試験時間が早い時間でも、集中して取り組む事ができますね。

今から少しずつ、早起きの生活に慣れていきましょう。

毎日暑い日が続いています。
水分補給をしっかりと行って体調管理をしながらこの夏を乗り越えていきましょう!

ファイル 2934-1.jpg

(ユーカリが丘校 倉舘)

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ちょっと覗いてみました!

代表の清水です!

講習の時期など節目ごとに、各校舎の様子を確認して回っています。
今日は新しい校舎の千葉中央駅校に寄ってみました!

ファイル 2932-4.jpg
新しい校舎、入り口も気持ちよいですね!

受講ブースでは授業受講している生徒たちがいました!
夏期講習中だから、もちろん、朝から校舎は開いています。
ファイル 2932-1.jpg ファイル 2932-2.jpg

セミナールームも綺麗です!
ファイル 2932-3.jpg

招待講習だけでなく、お気軽に学習相談や受験相談にお立ち寄りください!
お待ちしています!

四人寄れば文殊の知恵

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こんにちは。
八千代緑が丘校の轟です。

今日は夏期講習始まって初めての
高校2年生のHR。

普段は一人ひとりブースで学習に取り組んでいますが
今日はHRではみんなで集まりました。
ファイル 2933-1.jpg ファイル 2933-2.jpg

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HRでの話題の1つはオープンキャンパス。

今年もコロナ禍の影響でオンラインでの実施が多いのですが
実際に参加型のオープンキャンパスに行ってきた
という生徒が、体験を通してとても有意義な学びになった
ことを話してくれました。

そこからインスピレーションを受けて
「〇〇という仕事がAIにとって代わることは難しい
 と言われているのですが、それはなぜでしょう?」
というクイズを出してみんなに考えてもらって
考えたことを共有したりと、HRを通して
みんなで色々な話をすることができました。

HRを通して、教科の枠組を超えて、
何か発見だったり、学びにつながれば良いなと思います。

次回のHRは一週間後の8/4(木)。
まだみんなで集まれることを
楽しみにしています。

(八千代緑が丘校 轟)

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夏休みから1週間を振り返ってみよう

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土気駅北口校の一関です。
題名にも挙げましたが、この1週間の学習は計画通りに進んだでしょうか?
誉田進学塾premium高校部の夏期講習は23日(土)から開始しているので厳密には1週間経っていませんが、多くの高校ではその前に終業式があったかと思います。

さあ、思い起こしてみましょう。
順調通りではない、という方はすでに黄色信号です。
約40日間の夏休みの1/4でズレが出ているということは、
日数が進めば進むほど、そのズレが大きくなります。
7月中の今!至急改善していく必要があります。

ファイル 2931-1.jpg ファイル 2931-2.jpg

塾に通う高1生、高2生の皆さんは週1回、夏期講習中もホームルームを行っています。志望校決定に必要な情報や夏の学習についてお伝えすることはもちろん、週単位で振り返りを行うことでズレをなるべく起こさないようにしています。

受験生は毎日登校し、学習しているので休憩時間や隙間時間に、困りごとがあれば随時担任と相談して修正しています。

塾に通っていない、という方はどうでしょうか。
客観的視点で自分自身をチェック出来ているでしょうか。
特に高1生、高2生の方はなかなか難しいかと思います。

勉強それ自体も大事ですが、社会に出てより求められるのは客観的に自分を見て、足りない部分を補おうとする力です。スポーツにも同じことが言えますね。

まだ夏は始まったばかりですが、危機感をもって日々過ごしていきましょう!
(土気駅北口校 一関)
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できない問題に真正面から向き合う

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五井駅前校の竹内です。

ファイル 2930-1.jpg ファイル 2930-2.jpg

夏期講習も始まり、3年生を中心にどんどんと学習時間が増えてきています。
学習すればするほど、自分の壁にぶち当たることも多々あるでしょう。

特に、高3生は毎朝のファイナルサマーで演習テストがあり、
毎日毎日、間違い直しをしているのでなおさら。
できない問題、わからない箇所を逃さずに、自ら向き合って取り組む姿は重要です。

校舎でも理系文系問わず、毎日のように質問対応をしています。
自ら考え、それでも越えられない部分は、質問してください。
生徒本人の話を聞きながら、越えられない部分が何なのか
見定めて、きっかけを与えていきたいと思います。

まだまだ夏前半、夏期講習40日間最後まで走り抜けられるよう、
体調に気を付けて、コロナ対策しっかりして過ごしましょう!

(五井駅前校 竹内)

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