資源・エネルギー・環境教育雑記帖（９）〜教科書で扱われている資源・エネルギー・環境（中３理科・原子とイオン）〜
2023年より、資源・エネルギー・環境教育の推進に深く関わってきました。
この分野への興味を抱き、暇を見つけては関連する書籍を読み、研究を重ねています。
同じ関心を持つ仲間たちと立ち上げた研究会では、教育における資源・エネルギー・環境問題に積極的に議論を交わしています。
この不定期連載では、中学校及び高校での資源・エネルギー・環境に関する教育内容をご紹介します。
原子の構造
原子の構造を理解することは、化学エネルギーと電気エネルギーの変換や原子力発電の原理を理解する基礎となります。
原子が物質を構成する基本単位であることは、中学２年生の理科で学びます。
原子核の中には陽子と中性子があり、その周囲を電子が回っています。
陽子と電子は電荷の大きさが等しいですが、符号が異なります。
原子は陽子と電子の数が等しいため、全体としては中性です。
同位体
同位体は同じ元素の原子で中性子の数が異なるものを指します。
水素の例を挙げると、大部分の水素原子には中性子がない一方で、中性子を持つ重水素も存在します。
しかし、化学反応における同位体間の違いはほとんどありません。
放射性同位体は不安定で放射線を放出する性質を持ちますが、これについては中学３年生の理科では発展的な内容として扱われています。
イオン
イオンは原子が電子を失ったり得たりして電荷を持った粒子です。
陽イオンは電子を放出してプラスの電荷を帯び、ナトリウム原子がナトリウムイオンになる様子が例として挙げられます。
陰イオンは電子を受け取ってマイナスの電荷を帯び、塩素原子が塩化物イオンになる様子が例です。
中学校の理科では、イオンの概念を電池のしくみと関連付けて学びます。
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