カンブリア爆発 ~地学 200124金曜 高校講座テレビ
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金1:化学基礎
第15回 分子からなる物質 ~有機化合物、高分子化合物~
炭素原子を骨格とする化合物を有機物質、それ以外の物質を無機物質といいます。特に、炭素と水素だけでできた化合物を炭化水素といいます。炭素原子は、価電子が4個で炭素原子どうしが共有結合によってたくさんつながることができます。このように巨大な分子となった化合物を高分子化合物といいます。高分子化合物は、身の回りのプラスチック製品に数多く使われています。プラスチックの性質の差(比重の大小や静電気の正負の帯電のしやすさ)を利用するとプラスチックを分離でき、資源をリサイクルできます。
- 1828年、ドイツの化学者ヴェーラーが、無機物から有機物を合成することに成功。
- 「炭素原子を骨格とする化合物」を「有機化合物」と呼ぶことになっている。
- ただし「炭素の単体」黒鉛・ダイヤモンドや、「二酸化炭素」など、炭素を含んでいても無機物に分類される物もある。
- 都市ガスのメタン・CH4、プロパンガスのプロパン・C3H8、ライターやカセットコンロなどに使われているブタン・C4H10
- 青いバナナを「室(むろ)」と呼ばれる倉庫に入れてエチレンガス・C2H4を噴射すると、エチレンは果実の成熟に関係している植物ホルモンの1種であるため、室に入れたバナナは熟し、黄色く色づく。
- ⇒バナナの熟成室における作業は、酸素欠乏症等防止規則(←労働安全衛生法)で作業時間等が規制されている作業:衛生管理者等の試験で問われる知識。
- プラスチックは炭素骨格を持つ有機化合物
- エチレンは炭素原子どうしが二重結合で結びついているが、これを単結合になるように加工すると、ポリエチレンができる。ポリエチレンは1000個以上のエチレン分子が共有結合し、結びついて巨大な分子となっている
- ⇒「高分子化合物」という
- 天然に存在する高分子化合物には、タンパク質や炭水化物など。
- 洋服の生地などにも使われているナイロン:ヘキサメチレンジアミンと水酸化ナトリウム水溶液の入った容器にアジピン酸ジクロリドのヘキサン溶液を静かに加えていくと、溶液の境界面に膜ができ、これを引き上げると糸状のナイロンを合成できる
- 《関連記事》「科学と人間生活」の項も参照。
- PET=ポリエチレンテレフタラート
- PP=ポリプロピレン 耐熱性が良い 比重が小さく水に浮く
- PS=ポリスチレン 透明性。比重が大きく沈む マイナスに静電気帯電
- ABS樹脂 アクリロニトリル(Acrylonitrile)、ブタジエン(Butadiene)、スチレン(Styrene)からなる高分子化合物。細かい形を作るのに向き、色をつけたり表面に印刷することも簡単。 比重が大きく沈む プラスに静電気帯電。
- マテリアルリサイクル:使用済みのプラスチックをそのまま再利用する
- ケミカルリサイクル:化学反応によって原料にまで分解して再利用すること
- サーマルリサイクル:燃料として燃やしてエネルギーとして使う
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3問正解。
金2:物理基礎
第15回 第1編 物体の運動とエネルギー 物理の力でゲームに挑戦! ~力学~
ゲームでは,与えられた条件下で,求められる目標に向けて最適の結果を出すことを目指します。
今回は,問題解決の練習です。ここでは,これまでの学習で得た「知っていること」をいかに活用するかが問われます。
- 風船CDは、平らなところで滑らせると等速直線運動
- 的のCDは、斜面を滑っていく等加速度直線運動
- 撃ち出す方のCDは、放物運動
- 以上のことを踏まえて、計算や試行錯誤を繰り返して高得点を狙うゲーム。
理解度チェック無し。
金3:地学基礎
第15回 第2編 私たちの地球の変遷と生物の変化 古生代
先カンブリア時代以降,地質時代は代表的な動物群をもとにして区分されています。このうち5億4200万年前から2億5200万年前までの期間が古
生代です。地層から見つかる化石は私たちに過去の地球の様子を伝えてくれます。化石を調べることで,古生代の生物が時間とともにどのように進化したのかについて理解を深めることができます。また,生物が絶滅した原因を探ると,地球環境がどのように変化したのかを推測することができます。
- 古生物の造形を気持ち悪く思ってしまうのってなんでなんだろう。いきものの先祖なのに、本能的な嫌悪感がある(自分だけ?)
- 先カンブリア時代:冥王代・太古代(始生代)・原生代。~5億4200万年前
- 古生代:カンブリア紀・オルドビス紀・シルル紀・デボン紀・石炭紀・ペルム紀(二畳紀)。~2億5200万年前
- 中生代:三畳紀・ジュラ紀・白亜紀。~6600万年前
- 新生代:古第三紀・新第三紀・第四紀。
- ↑ ※更新世や完新世は、新生代のなかの~紀をさらに細分類したもの※
- ‟ 77万4000年前から12万9000年前の地質時代は、暫定的に新生代第四期の「中期更新世」と呼んでいたが、国際学会である国際地質科学連合が世界に周知し、「千葉時代」を意味する「チバニアン」が教科書や研究論文で使う正式名称になる。”:地球史の地質時代名に「チバニアン」 国際学会が決定 :日本経済新聞
- 先カンブリア時代とは異なり、古生代カンブリア紀に入って出現してきた生物は殻や骨格をもっていた。甲殻類。
- 古生代
・ペルム紀:生物の大量絶滅
・石炭紀:大森林の発達 →化石燃料
・デボン紀:原始的な両生類の出現
・シルル紀:最古の陸上植物
・オルドビス紀:最古の脊椎動物
・カンブリア紀:生物の爆発的進化
- カンブリア紀の岩石が初めて見つかった場所は、イギリスのウェールズ。ウェールズをラテン語でいうと「カンブリア」。イギリスにはいまも「カンブリア地方」がある。
- 古生代カンブリア紀の前にあたる、先カンブリア時代はエディアカラ生物群が栄えた。→その多くは絶滅。
- エディアカラ生物群は殻や骨格がなかった。カンブリア紀に出現したのは甲殻類、つまり無脊椎動物。
- カンブリア爆発:無脊椎動物が爆発的に進化し多様化。「バージェス動物群」
- ⇒現在地球上にいる動物の祖先がほぼ出そろったと考えられている
- アノマロカリス。ラテン語で”奇妙なエビ”という意味。
- バージェス山で発見された化石・・・オパビニア、ハルキゲニア、三葉虫など
- カンブリア爆発が起きた理由は、さまざまな説が唱えられてはいるものの、よく分かっていない
-
ピカイア(体長4cm)。
脊索という背骨のようなものを持ち、泳いでいた。 - 脊索動物が、両生類や魚類なども含めた脊椎動物の祖先であると考えられている
- オゾン(O3)層、高度20~30km付近。生物にとって有害な紫外線を吸収。古生代に入ると大気中の酸素濃度が次第に高まり、オゾン層が形成された
- ⇒生物が陸上に進出する条件が整った。
- クックソニア(単純な陸上植物)は茎の先に胞子の入った袋を持っていた。
- 太い幹や葉をもつ樹木も増え、陸上に大森林が現れた
- 魚類の一部の中から、肺呼吸をするものが現れた。
- さらに、ひれが足に進化して陸上に進出し、原始的な両生類が出現した
- 眼を持つ生物がカンブリア紀に出現。
- カンブリア紀の終わりに三葉虫が激減。
- 古生代の終わりのぺルム紀の大量絶滅では、海の生物の90%以上の種が絶滅してしまったと考えられている
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3問正解。
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