実力考査【８】解説
　A槽のマルトース溶液とB槽のグルコース溶液を半透膜で仕切って放置するとB槽の液面が高くなったのは，B槽のグルコース溶液のほうが濃かったためです。問題文では質量濃度で与えられていましたが、ここで必要なのは浸透圧と比例関係にあるモル濃度であることに注意しましょう。ちなみにマルトースは二糖類で分子式はC12H22O11, 分子量は342ですから、単糖類であるグルコースの2倍近い質量を溶かさないと同じモル濃度にはなりません。
　次にマルターゼを加えると、1分子のマルトースは2分子のグルコースに分解します。つまりA槽のモル濃度は2倍になるので、B槽からA槽に向かって水が移動することになります。A槽の液面が高くなったのは、A槽に入っている液の浸透圧が大きくなったからなのです。

　原形質分離していたときのショ糖液の濃度は8.1g÷342g/mol÷50mL×1000mL/L=0.473mol/Lです。浸透圧と細胞の体積は反比例するのですから、等張液に浸したときの細胞の体積が1.5倍であるということから、等張液の濃度は0.473mol/L÷1.5=0.315mol/Lであると求めることができます。化学でモル濃度を学習したので、計算問題を入れてみました。

　今週末の土曜・日曜に文化祭をおこないます。高校1年はクラスでの発表，合唱コンクール，文化部での発表などに取り組んでいます。クラスでの発表は、教室を使った展示発表と講堂での舞台発表に分かれて準備を進めています。写真は舞台発表に向けて練習しているE組のようすです。

　プログラムと併せて、招待者へのチケットを渡しました。受付での混乱を避ける意味でも、チケットに記載されている注意を伝えておくように指示しています。保護者のみなさまはチケットは必要ありません。保護者証の提示をお願いしていますので、お持ちいただきますようにお願いします。

　今日から午後は文化祭準備にあてています。今日は午後から1時間、講堂で合唱コンクールの通し稽古をおこないました。まだまだ仕上げにはほど遠い状態ですが、これからしっかりと準備していくのだろうと期待しています。

　始業式・大掃除の後、実力考査を実施しました。5教科でしたので、初日からかなり疲れた様子でした。明日から、午前中は4限の授業，午後は15時10分まで文化祭準備となっています。文化祭まで10日ほどですが、準備はこれからのクラスが多いように見受けられます。夏の課題も回収しましたが、提出のようすはどうだったでしょうか。夏の生活が反映されると思いますので、気になるところです。

明日の予定は次の通りです。

　 8:45～ 9:35　始業式・大掃除・LHR
　 9:45～10:35　２限 社会（50分 世界史・地理）
　10:45～11:35　３限 理科（50分 物理・化学・生物）
　11:45～12:45　４限 国語（60分）
　13:20～14:20　５限 英語（60分）
　14:30～15:30　６限 数学（60分）
　15:40～16:10　７限 リサーチ

夏の課題については教科から指示が出ている通りです。
7月進研模試の結果を返却する予定です。

　今日は暦の上では「処暑」 すでに立秋も過ぎて、秋に入っているはずですが、今日も猛暑日ですね。暑さはまだまだ続きそうです。体調管理には充分に気をつけて欲しいと思います。25日は始業式ですが、高校1年生はその後、実力考査をおこないます。5教科で実施するので、7限まである普段通りの時間割と考えてください。昼食も必要です。

　7月の中学に続いて、高校のオープンスクール・学校説明会でした。受付や誘導，授業補助や部活動など高校1年生の有志の生徒が手伝ってくれたので、大変助かりました。

　自分自身で経験できることには限りがあります。その意味で小説などのフィクションを読んで、自身では経験できないことをエミュレートすることで、想像の世界を拡げることができます。また、マスコミやネットがこれだけ発達してもそこから得られる情報には限りがあります。情報が溢れてはいますが、整理されている訳ではないので、ナビゲートする手段が必要なのです。iPadやkindolなどの電子ブックというメディアが普及し始めて、紙ベースの書籍の存続が危ぶまれていますが、「読書」の効果が揺らぐことはありません。

　選抜特進のみなさん、読書の習慣は継続できていますか。少なくとも週に1冊、年間50冊程度の読書量は確保するように言いましたが、どうなのでしょう。毎日、新聞を広げ、社会面・経済面・国際面などに目を通す。自分で読もうと決めた分野の書籍を5冊なり10冊なり読破する。常識と教養を身につけるためには、こうした活動の積み重ねが大切です。授業では扱わないだけに、その差は目には見えにくいのが怖いところです。

　生物と比べて、化学の課題の目的は分かりやすいですよね。1学期に習ったことの復習だけです。物理化学の領域である粒子論から始め、原子の構造や周期律を扱った上で、電気陰性度の違いによって原子を結合させる様式が異なることを説明しました。金属の結晶格子までが一つの大きな括りになろうかと思います。
　期末考査以降の授業と夏期講習では、化学反応式から物質量の関係を読み取り、質量や体積などに換算することを説明しました。この部分が今回の実力考査の中心となります。ほとんどの生徒が受講していましたから、十分に内容を理解できているとは思いますが、もう一度配付資料などで復習しておいてください。

　生物の夏の課題3つは進んでいますか。3つめの「みんなで夏の川さんぽ」は、日本自然保護協会 NACS-Jが主催している参加型プロジェクトです。15年前に長良川河口堰ができたことがきっかけで、1995年から5年おきに川を対象とした自然調べをおこなっているもので、今年で4回目となります。環境保護と言っても、いろいろな目的をもって、さまざまな活動がおこなわれています。私自身は京都でおこなわれた自然観察指導員講習会に参加したときに四手井綱英先生から森林（里山）の話を聞いたことが印象に残っています。それまでは分子生物学というmicroの分野にしか関心がなかったのが、生態系というmacroの世界の扉を開いていただいた感がありました。知識も大切ですが、経験する中で何かを感じ取って、それを自分が何かを考えるときの材料にしてほしいと思います。川に触れることで、見つかった何かを2学期に教えて下さい。

　お盆はふるさとで過ごした人も多かったことでしょう。気がつけば夏休みも残すところ1週間となりました。小中学生のように、夏の課題に追われているようなことはないと思いますが、始業式の日に実施する実力考査へ向けて、しっかりと準備しておいて欲しいと思います。国数英3教科はベネッセのスタディサポートを利用します。入学直後に第1回をおこないましたから、雰囲気はつかんでいることと思います。理科は物化生3科目を併せて、社会は地歴2科目を併せての実施ですから、こちらの方が準備が大変かもしれませんね。

　先週は京都大学理学部の公開講座に参加した生徒の様子をアップしました。あの講座はELCAS（最先端科学の体験型学習講座）第3期生の第1次選考を兼ねていましたが、本校からは2名の生徒が通過していました。高校2年生も数多く参加していた中で残ることができただけでも、優秀だと思います。
　

　一方、大阪大学創造工学センターの公開講座に参加した生徒の様子が送られてきたので、制作したマシンの写真と感想をアップします。話を聴くだけではなくて、実際に自分の手でモノを創り出す経験は意義深いものであったでしょうね。

８月２日から５日まで大阪大学吹田キャンパスで「学ぶ！創る！競う！第４回ジャンピングマシンコンテスト」という工学部の夏期公開セミナーが行われました。僕ら３人は”Team sky lark”としてこのセミナーに参加しました。
　セミナーではマシンを「作る」のではなくて「創造」するというものでした。今までのような「答え」を見て作るのではなくて、作ったものすべてが「答え」という僕たちにとってやったことのない作業でした。形のないものをみんなで議論しあうのはとても難しいことで、自分の考えたことを他の人に伝える大変さを知りました。四苦八苦して完成したマシンは６チーム中４位と結果は奮わなかったものの、この四日間で僕らは大きく変わりました。初日のような意見がかみ合わないこともなくなり、お互いをよく理解した一番よいグループになりました。また、自分の意見を他人にわかるように発表する技を手に入れました。これからは、この経験を生かして自分の人生をよりよいものにしていきたいです。S.I. R.S. M.I

参加した生徒の感想です。

天文と化学はまだわかりましたが、物理と数学はトンチンカンでした・・生物は普通でした。最後はノーベル賞の益川先生の話で、自分のあこがれからすべてが始まるみたいな話の内容でした。お昼は学食を食べたかったけど、たくさん人が並んでて食べれませんでした。とても残念です。代わりにカフェでホットドッグとアイスクリームを食べました。長丁場でしたが良い体験ができてよかったです。C.F.

講演を聞いた感想としてはとにかく話すスピードが速かったのと内容が難しかったと思いました。これからはわかる範囲を広げたいなと感じました。やることはまだまだ沢山あると気づいたけれどやる気も起こりました。早いうちに勉強を始めないと他校の生徒達に差が開けられるとも感じました。T.S.

今日は、行けてよかったです。物理と数学が全く理解できませんでした。物理が、あんなに化学と絡んでいるとは、おもっていませんでした。講演の中でも、一番興味を持ったのは、「ブラックホール」です。益川敏英名誉教授の 「努力という言葉は嫌いだ」という話に 最初は 驚いたが、一番印象に 残っています。特に興味をもったら、勝手に身体が動くというところです。基礎を、しっかり身につけれるように 残りの夏休みを 大切に過ごしていこうと思いました。Y.T.

私は、一番聞きたかった天文の講義が一番おもしろかったです。ブラックホールの姿が知れてよかったと思いましたが時間の都合上、いくつか飛ばされた説明も詳しく聞きたかったです。生物、化学も話の内容が理解できておもしろかったのですが、数学、物理は最初から最後まで理解できず、苦痛の時間でした。やはり自分は少なくとも理数系ではないと、改めて実感しました。でも理解できないままでは悔しいので、理数系の分野もがんばって勉強しようと思います。 K.K.

今日の講義は確かに話の内容だけだと僕には難しいものがたくさんありました。でもその中から少しでも話を理解しようとする事が大切だなと思いました。今から今日受けた講義が理解出来るように勉強していきたいなと思いました。理学の話から受験勉強の話までいろいろな話を目指している京都大学の先生や年の近い高校生の先輩方から聞けてよかったです。有意義な一日でした。R.S.

数学と物理はまだ習っていないところが沢山あったので全く分かりませんでした…。でも、以前から興味があった天文は、習っていないところがあったけどわくわくしながら聞けました。生物と化学はいままでに習った範囲でほとんど理解できたと思います！今日一番感動したことはノーベル賞を受賞した益川名誉教授を見られたことです。益川教授の「努力という言葉は大嫌いだ」という言葉には驚きましたが、自分の好きなことは努力しなくてものめりこめるという理由を聞いて納得しました。学食が食べられなくてとても残念でしたがカフェで食べたご飯は美味しかったので満足です!! また京都大学にいく機会があれば、ちゃんと予習をして講義に臨みたいです。そして、今度こそは学食を食べます!!! K.N.

僕は天文の嶺重教授の講演が聞きたくて応募したのだが、物理、生物や化学、特に数学に興味を持つことができた。数学はもう調べ尽くされた学問だと思っていたが、まだまだ研究が続いていて、今だに証明されていないものもあると聞いたからだ。また、益川敏英名誉教授が講演でおっしゃった「努力はしない。憧れがあれば無意識にやっている」という言葉にとても感動した。なぜなら、自分もそうだったからだ。これからは様々なことに憧れてみたいと思った。M.I.

今回、京都大学に行ってみて、その広さと雰囲気に圧倒されました。講演会では最先端科学を学ぶことができて、とても貴重な体験でした。高１の私には、理解できない部分が沢山ありましたが、生物や化学のミクロの世界については、とても興味深いものがありました。講演会を終えて、勉強に対するモチベーションが上がり、科学についての興味もわきました。これを機に科学だけでなく、多方面で視野を広げたいと思います。本当に今日は忘れられない経験になりました。 M.U.

　台風4号の影響で雲が出ていて昨日の夜は見えなかったかもしれませんね。残念でした。ピークは過ぎていますが、今夜も見える可能性はあります。

　京都大学らしいなと思ったのは、話をする先生方の姿勢です。正直言って親切さはあまり感じませんでした。教えてやろうというよりも、聴いてみて面白いと思えるなら自分からぶつかってきてごらん…というように見えました。講演時間は30分程度（実際には予定通りには終わりませんでしたが）で、20分の質疑応答を取っていたのも、その現れではないでしょうか。

　ノーベル賞受賞者である益川敏英先生の「科学とあこがれ」という講演を聴いて、今回の公開講座は終了しました。益川先生は若者が科学に近づいていき、科学者になっていく過程にはあこがれがある、それはドンキホーテのようなものだという話から始められました。その上で、好きなものであれば、努力を意識することもなく打ち込めるだろうとも話されました。また、ヘーゲルの「自由とは必然性の造作である」という言葉を引き合いに出し、「科学とはより多くの自由を人類に用意するものである」から、どう利用するかは社会の課題であるとも話をされました。そして、いろいろな例を挙げて、基礎科学が社会で役に立つまで100年かかることにも触れられました。最後に、現在の科学は複雑化・高度化して個々の研究者には部分しか分からない状況になっているので、集団で研究していることが多いという話で締めくくられました。

　5つめの講座は化学でした。有機物性化学の北川宏先生による「金属と水素の関係」では、周期表や金属の結晶格子など1学期に習った範囲が出てきたので、取り組みやすかったようです。水素をエネルギー源として利用するために吸蔵合金の開発が必要であり、ナノレベルで金属原子を混ぜ合わせることができれば新しい性質をもった素材の可能性が広がるという内容であったように思います。

　生徒には、「北川先生自身は高校生のとき、暗記ばかりの化学は苦手だった」という話のほうが印象に残ったかもしれません。化学のおもしろさに目覚めて、教科書を何度も繰り返し解くうちに、化学が得意科目に変わったという話は、難しい講座を一日聴いて不安になっていた高校生にとっては、救いの手を差し伸べてもらえたような気持ちになれたのではないかと思います。

　昼食は特別に中央食堂を開けていますからどうぞとアナウンスがあったのですが、600人近い参加者を一度には収容できず、大変な混雑でした。ここで食事を取れたのは男子2名だけ。女子5名はそばのカフェへ移動して軽食を取り（写真はそのときの食事）、男子2名は大学の近くでラーメンを食べたそうです。生徒がそれぞれ食事を確保したことを確認して、正門横のカンフォーラへ入りました。（穴場だったようで、並ばずにすみました。） ランチが570円でしたから、それほど高くはありませんよね。有名な総長カレーを買ってくるゆとりもありました。

　4講座目は数学でした。森脇淳先生の「生成関数の世界」は高校生にとって、この日最も難解だったかもしれません。一般参加者には事前にレジュメが配布されていましたが、レジュメなしで聴いていた高校生は次々と展開される数式にかなり苦戦していました。数列, 漸化式あたりは聞いたことのある単語でしょうが、テーラー級数やマクローリン展開は彼らの常識の中にはなかったようです。

8日におこなわれた京都大学公開講座の続きです。

　2講座目は物理分野でした。原子核理論の國廣悌二先生による「超高温・高密度の世界－素粒子は溶けるか?」は、原子の基本構造を習ったばかりの高校1年生にとっては大きな壁になってしまいました。温度や圧力によって相転移が起こるように、素粒子の世界でも温度や圧力によって挙動が異なるのだという話をされていたのですが、短い時間では素粒子の概念を消化するので精一杯のようすでした。

　3講座目は生物分野でした。植物系統分類学の戸部博先生による「植物は雄だって強い雌が好き」は、物理分野に比べると取っつきやすかったようです。被子植物の受精は夏休み前に習ったばかりですし、「競争は種子の適応能力を高め、進化に大きな役割を果たす」という結論もそれほど突飛な印象は受けないでしょうね。話に出てきたブナ科の植物であるクリ，ウバメガシを解剖して、受精していない胚珠の観察をしてみるのもおもしろそうでした。

　今年も国立天文台ではペルセウス座流星群の観察を目的に「夏の夜、流れ星を数えよう」キャンペーンを実施します。ペルセウス座流星群が最も活発に活動する（極大）と予想されるのは、8月13日明け方（空が明るくなる前）ですが、この前後数日、ペルセウス座流星群の流星（流れ星）をたくさん観察できるチャンスが訪れますので、8月11日（水）夜から8月14日（土）夜（～15日（日）朝）が期間となっています。キャンペーンは、この期間に流星を観察してもらい、観察時間や、その間に何個の流れ星を見ることができたか等を報告してもらうというものです。空を見上げてみてはいかがですか。

　受付でレジュメと感想の記入用紙を渡されて、指定された席に案内されました。早い時期に応募したので、本校の9名は最前列のほぼ真ん中に並ぶことになりました。ここじゃ寝れないね…と口では冗談を言っていましたが、緊張したようです。定員500名のホールは満席で、立見席が用意されるほどの盛況ぶりでした。

　1つめの講義は天文分野でした。宇宙物理学教室の嶺重慎先生が「ブラックホールの常識・非常識」というテーマで30分強の講義をおこない、質疑応答の後、レジュメと感想を記入・提出という形でおこなわれました。残りの4分野の講座についても同じ形式です。18世紀に発達したニュートン力学から想定されたのは「ブラックホール」という概念であり、実際にその存在が確認されたのは1970年のはくちょう座X1が最初であることという話から始まり、星の最後の姿の一つとして、太陽質量の20倍程度の星がブラックホールになるあたりまでは話についていけたようです。ブラックホールは光を発しないイメージがあるが、落ち込むガスのエネルギーで光っているとか、すべての銀河の中心に巨大ブラックホールがあるといった興味深い話で時間となりました。

　受付が9時15分からでしたので、8時45分頃、京阪電鉄出町柳駅に集合してもらいました。京都大学では1時間目が8時45分に始まるから、もう少し早く家を出ないと間に合わないんだよと話をしながら、吉田キャンパス（本部構内）まで歩いてもらいました。文系学部や工学部のある本部構内の北には、理学部や農学部のある北部構内、南には総合人間科学部のある吉田南構内や医学部のある医学部構内、さらに南には薬学部や稲森財団記念館のある薬学部構内があり、ここまで来ると最寄り駅が神宮丸太町駅になると聞いて、キャンパスの広い総合大学のイメージをつかんでもらえたようです。講演会場のある時計台の前にはたくさんの高校生が集まっていました。

　昨日、京都大学で「高校生よ、未来の科学者へ！京都大学理学研究科 益川敏英名誉教授および教授5人による講演会（数学、物理、化学、生物、天文）未来の科学者への扉」というイベントがおこなわれました。9名の生徒を引率して参加しましたので、その様子を報告します。ELCAS第3期生選抜の第1次選考試験も兼ねており、内容・量ともに充実していました。高校1年で参加するにはちょっとハードだったかもしれません。何回かに分けてリポートしたいと思います。

　4日目は「化学反応式の作り方」を扱いました。目算法や未定係数法については、改めて説明する必要もないでしょう。化学反応の理論をまだ習っていない高校1年生にはそれしか方法がないのが辛いところです。理論化学を学ぶことで丸暗記しなくてもいいのですから、少しでも何とかしたいでしょうね。

　授業で紹介したのは次の3種類です。(1) 有機化合物の燃焼，(2) 中和反応，(3) 酸化還元反応。最初の燃焼はすぐに理解できたようですが、酸が出す水素イオンと塩基が出す水酸化物イオンから水ができる中和反応，還元剤から酸化剤へ電子を受け渡す酸化還元反応は少し難しかったかもしれません。化学反応式を通じて化学反応を具体的にイメージできるようになれば…と思います。明日は講習最終日。これで終わりにするのではなく、自分で復習するきっかけにして欲しいと考えています。

　今日は密度 density と濃度 concentration を取り扱いました。どちらも一定の体積に存在する量を指している言葉なので、問題を解く中で混同してしまう生徒もいるようです。前者は存在している量が全体であるのに対して、後者は存在している量が部分であることが異なります。したがって、密度は純物質・混合物のいずれにも当てはめることができますが、濃度は混合物にしか当てはめることができません。例えば、食塩水（混合物）を例に説明すると、密度は1cm3中の食塩水の質量(g)ですが、濃度は1L中の食塩の物質量(mol)です。単位が異なることよりも大切なのは、溶液全体を対象にしているのか、一部である溶質を対象にしているのかです。計算問題を苦手としている生徒の中には用語の定義を曖昧にしているために苦戦していることもあるようです。

　化学の夏期講習で使った単糖 monosaccharide の分子モデルです。分子は原子が共有結合してできていますが、分子が大きくなるとイメージしにくいので、模型で見てもらいました。左側がフルクトース（果糖），右側がグルコース（ブドウ糖）です。炭素原子を黒，酸素原子を赤または青，水素原子を白の粒子で表現しています。どちらも分子式はC6H12O6となりますが、構造が異なるので性質も異なります。このような関係を異性体 isomerといいます。

　画面上で確認したい人のためにリンクを貼っておきます。VRMLファイルなので必要に応じてCortona3D Viewerをインストールしてください。
　　フルクトース
　　授業では五員環構造を示しましたが、結晶中では六員環をとります。
　　αグルコース

　国数英を中心に組まれたA日程とは異なり、理科と数学だけのB日程ですから受講者は少なそうに思いますが、教室はこの通りギッシリと埋まっています。化学は「化学式の意味，分子量・式量の計算」を、物理は「有効数字，運動方程式」をテーマにそれぞれ50分の講義をおこないました。金曜日まで5日間連続で開講します。

　勉強合宿で一週間ずれた選抜特進コースの個人懇談もほぼ終わりました。学年では、生徒との面談や個人懇談，これまでの成績などを参考にして、生徒一人一人の進路指導計画を作成しています。まだまだ進路については未定な部分も多いのですが、これからどのような指導方針で接していくのか、必要なことは何かをコースやクラス担任で考えるのが、私たち先生の夏休みの宿題です。

　生徒の皆さんは7月末まで勉強合宿や夏期講習などを利用して、勉強のリズムを崩さずにきています。それぞれが自分の将来の夢を実現するために日々を過ごしていくことが大切です。特に1学期の勉強が思い通りに進まなかった人にとっては夏休みは大事な時間です。有効に利用して欲しいと思います。夏休みが終わったら、7月の進研模試の結果をお渡しするとともに、個人面談をすることにしています。どんな夏の過ごし方だったのかを聴くことを楽しみにしています。

　小中学生ではありませんから、宿題をさせられる…という姿勢はそろそろ終わりにしてください。夏の課題は7月中に終わらせて、自分の課題に取り組み始めていますか。遅れている人は急ぎなさい。大学のオープンキャンパスや公開講座に出かけたり、さまざまな体験をしたり、高校1年生でやるべきことはたくさんありますよ。