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科学についてのページです
〜高校1年向け〜

・仕事の定義
W[J](ジュール,仕事量)
F[N](力)
X[m](距離)

・運動エネルギー
物体が他の物体に仕事をする能力
K[J]=(1/2)mv²
(K=fx(運動エネ),m:質量,v:速度)
仕事と関係式は次の通り。
(1/2)mv²-(1/2)mv0²=W[J]
運動エネルギーの変化(加速の場合)は
加速中にされた仕事量に等しい。
証明
加速度をaとすると,
ma=-F　(Fは受けている一定の大きさの力)
2ax=v²-v0²　(xは移動距離)
前式よりa=-F/m,これと最終速度0より

・有機·無機
有機化合物
Cの多い化合物。例外はCO2,A[CO3]n,A[CN]n
例:CnH2(n+1),(C6H10O5)n,CmH2nOn
(それぞれ,アルカン,デンプン,糖類)

・高分子化合物
分子量約10000以上。
単量体(モノマー):高分子を構成する繰り返し単位。
重合体(ポリマー):重合によりできたやつ。
→重合:単量体から高分子を作る過程

・付加重合
二重結合とかのうち, 弱い方(π結合)が切れて,
(=強い方(σ結合)を残して)
π結合を構成する電子間で重合する事。

・縮合
重合とかで,H-OHとかが無くなる事。
脱水縮合(↗)などがある。

・共有結合の結晶
C(ダイヤモンド),C(黒鉛),
Si(人工物),SiO2(石英) etc…
融点高く,硬く,電気を通さず,不水溶性。
(黒鉛は前者3つを全て否定する例外だが)
Why?→黒鉛は平面結晶·余剰電子有(=通電可)

・金属結合の特徴
①自由電子のお陰で,
　熱伝導性·電気伝導性がある
②金属光沢(これも自由電子)がある
③典性·延性がある(耳タコな自由電子)
　①のTop4:Ag,Cu,Au,Al
　(銅族の3元素にアルミ)
　③の頂点:Au(1gで3000m超伸びる)

・腐食とは
金属が化学反応により変質·劣化する事
防止策は合金(ステンレス)メッキetc…
メッキの例
トタン:FeにZnを施す,身代わり人形。
ブリキ:FeにSnを施す,防具強化。
Fe:鉄,Zn:亜鉛,Sn:錫
イオン化傾向はZn<Fe<Sn<<Pt,Au

・金属結晶中の原子配列
①体心立方格子:Na,Ba,Cr,Fe
　　　アルカリ金属に多い。
②面心立方格子:Al,Cu,Ag,Au
　　　銅族より右側の元素に多いが,例外有。
③六方最密構造:Be,Mg,Zn,Cd
　　　アルカリ以外の左側元素に多い。
また,②,③は,3次元において最も密に詰めた構造である。

・各結晶の性質,及び結合

金属結晶	イオン結晶	分子結晶	共有結合の結晶
金属のみで構成。	金属+非金属のもの。	分子の集合,分子間力	共有結合の巨大1分子
金属結合によるもの。	イオン結合で成立する。	共有結合(内)と分子間力	全体が共有結合で集まる
融点はかなり高い	融点はちょっと高い	融点はかなり低い	融点は非常に高い!
非常によく通す!	固体は通さないが, 液体,水溶液は通す	原則,通さない。	通さん (黒鉛例外)
熱伝導性が高い。 金属光沢を持つ。 展性,延性がある	硬いがもろい。　 劈開性が存在する	昇華性をもつもの 　　　　が多い。	非常に硬い(ﾀﾞｲﾔ) 但し,黒鉛は例外

・充填率,配位数
①体心立方格子:
　　単位格子に原子数1,配位数は 8,充填率は68%
②面心立方格子:
　　単位格子に原子数4,配位数は12,充填率は74%
③六方最密構造:
　　単位格子に原子数2,配位数は12,充填率は74%
配位数とは,単位格子の中心にある原子が
何個の原子と隣り合うか,という数である

充填率とは,
単位原子中の原子数×1原子あたりの体積
　を単位格子自体の体積で割ったもの。

・単位格子
上記の結晶格子に含まれる,
繰り返しの単位。
※充填率は,
　単位格子中の原子体積÷単位格子自体の体積!

・イオン結晶の結晶格子
①塩化ナトリウム型:イオンは4個ずつ,配位数6
②塩化セシウム型　:イオンは1個ずつ,配位数8
③閃亜鉛鉱型(ZnS) :イオンは4個ずつ,配位数4
　など...

・細胞の生存条件
体内環境が一定に保たれる必要
→恒常性(ホメオスタシス)
→体液の状態が一定

・体液とは
血液,リンパ液,組織液の総称。
血液　　:体内の養分と老廃物を運ぶ
リンパ液:免疫を支えるリンパ球が多くいる。
組織液　:細胞の周囲を包む液体。

・血液の成分
血球
赤血球: 500万/1ml,全長8μm。
　　 　ヘモグロビンを持ち,核無し。
血小板: 20万/1ml,核無し。
　　　 出血を止める(1次止血)
白血球: 5000/1ml,血中で異物を排除する。
　　　 免疫機能を担い,核を持つ。
血漿　:淡黄色の液状物質。
　　　グルコース0.1%,塩類0.7%,蛋白質7%etc

・酸素飽和度
何%のヘモグロビンが酸素と結合しているか

・酸素解離曲線
ヘモグロビンが,二酸化炭素が少なく,
酸素が多い環境下において酸素を吸収しやすい。

・血液の凝固
血小板による一時止血
血小板,被破壊細胞から凝固因子発生
血漿中のフィブリノーゲンがフィブリンに
→血餅完成(二次止血)

・閉鎖血管系・開放血管系
閉鎖血管系とは,毛細血管を通して
　大動脈・大静脈が繋がっているもの。
開放血管系は毛細血管で繋がっていないもの。

・心臓の仕組み
心臓は,脳から逐一指示を受けるのではなく,
右心房上の洞房結節/ペースメーカーの
電気信号によって動いている。
血液の流れは,
大動脈→毛細血管→大静脈→右心房→右心室 　(ここから肺循環)→肺動脈→肺(肺胞)→肺静脈
　(ここから体循環)→左心房→左心室→大動脈...
というものである。

・心臓周辺の特徴
大動脈は血圧が高いので,壁が厚い
大静脈には逆流防止の弁が存在する

リンパ液は組織液の一部を吸収し,
(だから"帰り"の片道しかない)
筋肉運動などで循環,左鎖骨下静脈に合流。

・肝臓の働き
①血糖値の調節(0.1%程度に保つ)
②糖の貯蔵(グリコーゲンとして)
③有毒物質の分解(解毒)
④化学反応熱を(体温の)熱源に
⑤血球の分解及び胆汁の合成
⑥タンパク質の合成・分解

血糖値の調節
肝門脈(from腸)から養分を取り出す。
(主にグルコースを)貯めたり放出したりする。

糖の貯蔵
前述の内,"貯める"に該当。
グリコーゲンを合成し,肝臓内に貯蓄する。

有毒物質の分解
アンモニアを尿素に変える働きは有名。
アルコールをアセトアルデヒドにもする。
でも上記の2つは毒性を弱めるだけ。

化学反応とエネルギーの利用
血球を構成するタンパク質を分解し,再利用。
中には胆汁にされ,消化液となるものも。

タンパク質の合成・分解
血中に5%含まれる,タンパク質の合成。
血中に多いアルブミンなどはその最たる例である。

・用語
①肝門脈:腸から肝臓に至る,養分を運ぶ血管。
②肝動脈:肝臓本体に酸素を届ける。
③胆のう:胆汁の保管・管理を担う。
④肝小葉:直径約1mm,約50万の肝細胞から成り,
　　　　　六角構造をしており,中心には中心静脈,
　　　　　頂点には①,②からの毛細血管。
※肝臓も約50万の④から成る。

・腎単位(ネフロン)
腎小体:　血液を濾過し,原尿が作られる部分
細尿管:　原尿が流れて,再吸収される部分
この2つを合わせて腎単位(ネフロン)という。

・糸球体
毛細血管の塊。周囲のボーマンのうに
血漿成分が滲み出し,原尿に。
これを濾過という

・細尿管
ボーマンのうから原尿が流れる。
グルコース,アミノ酸の全てと,
多量の水,塩類,おまけの尿素が再吸収される。

・濃縮率計算
イヌリン(全く再吸収されない)を用いると,
水の濃縮率を1(=水を基準)とすれば,
大体120倍。(尿素でさえ,約67倍。)
これは,水の総量が120分の1になった事を示す。

浸透圧による環境変化への順応
海水:塩分3%,淡水:塩分0%,組織液:塩分1%
※濃い方に水が流れる
→海水中では水が出ていくので　(塩ナメクジになる)
　海水を取り入れ,塩分etcの濃い少量の尿を排出。
　(腸で水を吸収し,鰓(エラ)から余分な塩分を排出。)
→淡水中では水が入ってくるので(最終的に破裂の危険)
　入った水から塩分etcを取り出し,薄い多量の尿を排出。
※蛸(タコ)や海老は海水と同濃度にしている。