分子環境学特論Ｉ 大学院環境科学院 開講科目 2007年度後期 毎週金曜日第1校時（08:45─10:15） 研究院C-104号室 大谷文章（おおたにぶんしょう） 001-0021 札幌市北区北21条西10丁目 創成科学研究棟03-311-2号室 北海道大学・触媒化学研究センター 011-706-9132（ダイヤルイン）・011-706-9133（ファクシミリ） [email protected]・http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~k15391/ 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 1 講義日程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2007年10月2日 2007年10月19日 2007年10月26日 2007年11月2日 2007年11月9日 2007年11月16日 2007年11月23日 2007年11月30日 2007年12月7日 2007年12月14日 2007年12月21日 2008年1月11日 2008年1月18日 2008年2月1日 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 2 題材 ■ 燃料電池－報道と科学論文，解説：科学表現とは何か ■ 電子レンジ－インターネット上の情報と科学 ■ ダイオキシン－報道と科学 ■ 物質とはなにか/環境とはなにか/科学の視点 ■ 物質の同定－科学的な方法とはなにか ■ エベレスト登頂－科学的な方法とはなにか ■ 科学の三冠王－科学者はなにをめざすのか ■ 電車の混雑－科学におけるオリジナリティ ■ ダイエットチラシ－データの捏造と粉飾：科学倫理 ■ キラリティ－化学におけるかたちと対称性 ■ 光化学反応－環境と物質とエネルギー ■ リサイクル－環境と物質とエネルギー 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 3 授業の目標と内容 ●授業の目標等： 『化学物質と環境』を軸にして、科学研究における「読み書き算盤（そろば ん）」を身につける ●授業の内容・計画等： 化学物質を取り扱う環境物質科学専攻の一員として、化学物質と環境に ついて科学の立場にたってきちんと考えてみよう、というのがこの講義の目 的である。そのためには、「読む」（マスメディアや学術論文などの情報を客 観的に読みとる技術）、「書く」（科学の立場にたった表現を行う技術）と、 「算盤」（科学あるいは化学の基礎にたって情報やデータを分析する技術） を身につける必要がある。本講義では、各回ごとに資料を使った演習を通 じてこの技術を習得し、科学研究についての理解を深めることを目的とす る。また、受講者の調査・発表をも含めたオープンな雰囲気のゼミ形式で行 い、状況の応じて臨機応変に対処する予定である。なお、2006年度の内 容はウェブ（http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~k15391/j13.html ）に公 開されている。 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 4 おぼえておいてほしいこと ■ 知識はえられません： 化学のそのものは教えませんので，知 識（分子環境学）をえることを期待しないでください． ■ じぶんで考える： じぶんで考えるためのヒントをしめします ■ 柔軟な考えを： これまでの感想を見ると「考え方，ものの見 方が変わった」というものがほとんどです．変わる（変える）こ とに対しての柔軟性が必要です． 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 5 授業のすすめ方 ■ 各回数題出題されるクイズに答えることによって「化学と科学とはなにか」 を学ぶ．答えの内容は「何か書かれているかぎり」評価しないが，統計情報 として利用，公開されることがある．《毎回数題のクイズ/質問》 ■ 受講者は，「化学や環境科学を理解するのに役に立つクイズ」を作成・発 表して受講者どうしのディスカッションを行う． 《最後の1～2回》 ■ 各講義の最後に提出する「感想と意見」は（ニックネームつきで）公開とし， 次回に講評と討論を行う．受講者はニックネームを設定する．担当者に対 する最低1つの質問を含めること．次回に質問と答えのそれぞれについて 投票してランキング《毎回》 ■ 科学的な視点と方法の基礎を身につける ＝「研究者」になる 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 6 Ｑ： 前回の質問/回答に投票してください ■ 配布した「感想/質問と回答」をみて いいと思った質問 いいと思った回答 をそれぞれニックネームで投票してください．集計結果は次回 に発表します． 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 7 同定： 物質の構造の決定 Ｑ どうやったら生成物を決定できますか ■ ある化学物質を合成したことを証明するにはどうしたらよいか ■ ある化学物質の純度が（ほぼ）100%であることをしめすにはど うしたらよいか ■ 標品（純品）の構造はどうやってきめるのか 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 8 光触媒による有機合成の報告例（同定の問題） ナフタレンを原料とする光触媒反応（酸化チタン） 元素分析なし・ガスクロマトグラフで標品と一致 有機化学では元素分析結果が0.3 %以内で一致することが必須 最初の報告 後の報告 CHO OH OH CHO どちらの化合物も組成式：C10H8O2 = 160.05 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 9 必要条件と十分条件 ■ ある物質の構造を特定する 十分条件 はなく，あるのは 必要条件 だけ（いくつ必要条件があるのか不明）． ■ 「もしこの物質が目的物質なら」 ・実験結果Aが得られるはず・・・得られた ・実験結果Bが得られるはず・・・得られた ・実験結果Cが得られるはず・・・得られた ・実験結果Dが得られるはず・・・得られた ．．．だから（経験的に） 例：NMR 例：分子量 例：赤外吸収 例：元素分析 「この物質は目的物質である可能性がきわめて高い」 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 10 Ｑ： ノートをとってください ■ いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時代の 風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，ノートをとって ください． 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 11 Ｑ： ノートをとってください ■ いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時代の 風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，ノートをとって ください．ただし，このあとで，そのノートを見てヨーロッパと北 アフリカの地図を書いてもらいます．そのことを意識してノート をとってください．さきほどのＱのノートを見てもかまいません． 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 12 Ｑ： 地図を描いてください ■ ノートを見て，ヨーロッパと北アフリカの地図を書いてください． 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 13 ヨーロッパ 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 14 北アフリカ スペイン 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 15 論理を組み立てる ・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海） ・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア ・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ ・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガル の2国がイベリア半島） ・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル ・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南 ・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する ・ウクライナ： 背中の向こうがロシア ・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と親 指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで） ・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 16 必要な情報 ・アルバニアは東欧＝イタリアの長靴は左向き ・ポルトガルがユーラシア大陸（ヨーロッパ）の西端 ・ロシアが東側にある ・ウクライナ： ロシアとポーランドと接する ・イタリア： スイス/フランス（オーストリア/スロベニア/ モナコ?/バチカン/サンマリノ）と接する 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 17 必要条件と十分条件 ■ ある物質の構造を特定する 十分条件 はなく，あるのは 必要条件 だけ（いくつ必要条件があるのか不明）． ■ 「もしこの物質が目的物質なら」 ・実験結果Aが得られるはず・・・得られた ・実験結果Bが得られるはず・・・得られた ・実験結果Cが得られるはず・・・得られた ・実験結果Dが得られるはず・・・得られた ．．．だから（経験的に） 例：NMR 例：分子量 例：赤外吸収 例：元素分析 「この物質は目的物質である可能性がきわめて高い」 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 18 必要条件の集積 ■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される． ■ ある仮説に対して ・必要条件Aが成立 ・必要条件Bが成立 ・必要条件Cが成立 ・必要条件Dが成立 ・必要条件Eが成立 ．．．だから（経験的に） 「この仮説が正しい」可能性が高い 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 19 必要条件の集積 ■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される． ■ ある仮説に対して ・必要条件Aが成立 ・必要条件Bが成立 ・必要条件Cが成立 ・必要条件Dが成立 ・必要条件Eが成立 ．．．だから（論理的に） 「この仮説は正しくない」 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 20 記録として残すべきもの＝実験ノート ・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海） ・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア ・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ ・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガル の2国がイベリア半島） ・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル ・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南 ・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する ・ウクライナ： 背中の向こうがロシア ・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と親 指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで） ・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 21 質問．．． Ｑ Ｑ Ｑ あなたのニックネームは何ですか 質問は何ですか（すくなくとも1つ） 今回の講義の感想・意見 講義のウェブページ http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~k15391/ 北大 大谷研 検索 連絡先 [email protected]/011-706-9132 2007/11/02─ 2007/11/02─分子環境学特論I 分子環境学特論I・第4 ・第4回 22
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