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1億倍の分子模型をつくろう!

1億倍の分子模型をつくろう!

一億倍とはどれほど想像しにくいのでしょうか。それを考えるのに参考になるいいものを見つけました。
一億分の一の地球の地球儀が販売されていたのです。地球は大きくてそのうえで生活していてもその大きさを実感できません。 宇宙飛行士になって人工衛星や宇宙ステーションの高さまで上がらないとその大きさも形も認識することができません。
その違いを想像してみましょう。古代エジプトの人が地球が球形をしていることを想像していたのですね。
その大きさまでも計算していたそうです。
地球儀を使えば地球の裏側に行くことも想像できます。そのようにして地球の裏側にまで旅することができるのです。

今度は原子・分子は小さすぎて私たちにはその存在が分かりにくいのです。その大きさを一億倍にするとピンポン玉のように見える大きさになるといいます。
古代ギリシャの人がこの原子の存在を知っていたというのは驚きです。大きすぎてみえない地球を地球儀を使って考えるように、
同じように見えない原子・分子の世界を模型を使って想像してみましょう。

一億分の一の地球

今までに制作した模型の一部を以下に紹介します。模型と侮ってはいけません。模型を作るとさらに頭がよく働くようになります。
それを経験したのは細胞膜に多く含まれているリン脂質の模型を作っていたときのことです。
グリセロールに2本の飽和脂肪酸が結合しているのですが、本に書いてある図のように2本がきれいに平行に並ぶのか疑問に思いながらボンドでくっつけていました。
2本の脂肪酸の水素がお互いにぶつかり合うことなくうまくよけながら入り込み平行に収まりました。
分子模型を作っていてこんな時に感動することがあるんですね。足が三本こんな形に収まっているから融点も高めなんですね。
これは構造式などで眺めていただけではわからないことです。分子模型を作りながら構造が理解できたのです。
雪の結晶が六角形を形作るのも氷の結晶を作ってみたらすぐに納得できました。DNAの二重らせん構造を見つけた学者たちも模型を作りながら考えていたのですね。

分子模型を使い、ダイオキシンによる環境汚染を考える

一億倍の分子模型を使い、ダイオキシンによる環境汚染を考える

いろいろな分子模型を使って、いろいろな問題を考えることができます。
どうすればダイオキシンなどで環境汚染を起こさないようにできるのでしょうか。
ダイオキシンなどの分子模型を使って、環境汚染問題を考える教材を見たい方は次のファイルをご覧ください。
ダイオキシン教材

細胞膜をつくるリン脂質リン脂質

細胞膜をつくるリン脂質リン脂質

2019年1月13日に名古屋市教育館で「細胞膜を作る物質の分子模型」について発表しました。
2020/04/14 コロナウィルス感染症の治療薬アビガン(一般名 ファビピラビル)の分子模型を作りました。(『楽しい授業』2020年4月号参照)
分子模型を作ってその形から想像してみると、コロナウィルスの薬になるかもしれないけれど、毒にもなることが想像できますね。

工事中
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分子模型を作る道具を自作

分子模型を作る道具を自作

スチロールカッタースチロールカッター角度定規角度定規穴定規穴定規、など分子模型を作る手作りの道具
は元同僚の山田正男さんから分けていただいていましたが、自分でも道具を作るようになりました。
一台の電源装置から多人数ご利用できるようにするために電源アダプターを作りました。
分子模型作りの道具をほしい方、使いたい方は声をかけてください。我が家まで来られる方にはプレゼントできます。
なお、名古屋では大須第一アメ横の2階にあるボントンという店で自動販売機で使用していた5Vで大容量の電源装置 5ボルト電源装置 が中古で手に入ります。
使用する人数によってその必要な容量の電源装置を購入してください。
一人当たり必要な電流は1Aとすればいいと思います。私は5Vだと少し高いのでわずかに電圧を下げて使用しています。
でも電圧調整はわずかしかできないと思います。無理をするとまるで使えなくなることもあります。ご注意してください。
工作に慣れてくれば5Vのままでも作業はできるようになることでしょう。

2022/01/22 一億倍の空気の1メートル枠をDIYで少し改良しました。写真はまだとってありません。


初等幾何学の実験

分模型を作る道具を作っているときに数学の証明も大事だが実験で確かめるのも大切ではないかと思いました。

気が付いたのは?
三角形の内角の和は180度
三枚のベニヤ板または厚紙を重ねて一緒に任意の角度で切って三角形を作ってください。
そして三角形の内角の和を実験的に確かめてみましょう。


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今までに分子模型を製作してきた物質
物質名化学式物質名 化学式物質名 化学式
水素 H2 ポリ塩化ビニル (CH2-CHCl)n グリシン(Gly) H2NCH2COOH
酸素 O2 ポリ塩化ビニリデン (CHCl)n L-D-アラニン(Ala) CH3CH(COOH)NH2
窒素 N2 ポリスチレン {CH(C6H6)CH2}n L-D-バリン(Val) HO2CH(NH2)CH(CH3)2
オゾン O3 PET L-D-ロイシン(Leu) HO2CCH(NH2)CH2CH(CH3)2
過酸化水素H2O2 ダイオキシン L-D-イソロイシン(Ile) C6H13NO2
H2O αグルコース C6H12O6 L-D-メチオニン(Met) HOOCCH(NH2)(CH2)2SCH3
二酸化炭素 CO2 βグルコース C6H12O6 L-D-フェニルアラニン(Phe) C9H6NO2
二酸化窒素NO2 αフルクトース C6H12O6 L-D-トリプトファン(Trp) C11H12N2O2
アンモニア NH3 βフルクトース C6H12O6 L-D-プロリン(Pro) C5H9NO2
イオウ S8 ショ糖(スクロース) C12H22O11 L-D-セリン(Ser) C3H7NO3
硫化水素 H2S デンプン (C6H10O5)n L-D-トレオニン(Thr) C4H9NO3
二酸化イオウ SO2 セルロース (C6H10O5)n L-D-システイン(Cys) C3H7HO2S
塩素 Cl2 ステアリン酸 CH3(CH2)16COOH L-D-チロシン(Tyr) C9H11NO3
リン P4 オレイン酸酸 ω9 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH L-D-アスパラギン(Asn) NH2COCH2CH(COOH)NH2
リノール酸ω6 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH L-D-グルタミン(Gln) C5H10N2O3
ドライアイス グリセロール C3H8O3 L-D-アスパラギン酸(Asp) HOOCCH2CH(COOH)NH2
方解石 ステアリン酸ナトリウム CH3(CH2)16COONa L-D-グルタミン酸(Gln) C5H9NO4
斜方イオウ 合成洗剤 L-D-リシン(Lys) C6H14N2O2
空気 メタミドホス C2H8NO2PS L-D-アルギニン(Arg) C6H14N4O2
フロン12CCl2F2 ジクロルボス C4H7Cl2O4P L-D-ヒスチジン(His) C6H9N3O2
メタンCH4 2,4,5-トリクロロフェノキシ酢酸 C8H5Cl3O3 ペプチド結合gln-L-ala
エタンC2H6 サリン C4H10FO2P ホスファチジルエタノールアミン
プロパン C3H8 アセチルコリン CH3COO(CH2)2N+(CH3)3 ホスファチジルコリン
n-ブタンC4H10 VXガス C11H26NO2PS スフィンゴミエリン
iso-ブタンC4H10 カフェイン C8H10N4O2 ガラクトセレブロシド
ベンゼンC6H6 ビタミンC C6H8O6 コレステロール
シクロヘキサンC6H12 ドーパミン C8H11NO2 チロキシン
エチレンC2H4 アドレナリン C9H13NO3 DNA-G-C
アセチレンC2H2 ノルアドレナリン C8H11NO3 EPAω3
メチルメルカプタンCH3SH ATP C10H16N5O13P3 DHA  ω3
チオフェンC4H4S リン酸H3PO4 DPA
メタノールCH3OH リボース C5H10O5 エライジン酸(トランス型脂肪酸
エタノールC2H5OH アデニン C5H5N5  
ギ酸HCOOH チミン C5H6N2O2 アビガン(ファビピラビル) C5H4FN3O2
シュウ酸(COOH)2 グアニン C5H5N5O グアノシン
酢酸CH3COOH シトシン C4H5N3O フラーレンC60 C60
L-乳酸C12H22O11 ウラシル C4H4N2O2 フラーレンC70 C70
L-酒石酸,D-,meso-C4H6O6 アデノシン C10H13N5O4 カードでDNA模型を
尿酸 C5H4N4O3  
尿素 CO(NH2)2    
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DNA DNA分子模型-G-C DNA分子模型-G-C-2 ATP ATP分子模型 ATP分子模型 アドレナリン アドレナリン分子模型 ノルアドレナリン ノルアドレナリン分子模型 ドーパミン ドーパミン分子模型 カフェイン カフェイン分子模型 βグルコース β-グルコース ショ糖 ショ糖分子模型 βフルクトース βフルクトース デンプン デンプン分子模型 ヨードでんぷん反応 ヨウ素-デンプン セルロース セルロース分子模型 ビタミンC ビタミンC分子模型 メタン メタン分子模型 エタン エタン分子模型 プロパン プロパン分子模型 n-ブタン n-ブタン分子模型 iso-ブタン iso-ブタン分子模型 ベンゼン ベンゼン分子模型 トルエン トルエン分子模型 シクロヘキサン シクロヘキサン分子模型 エチレン エチレン分子模型 エチレン エチレン分子模型 アセチレン アセチレン分子模型 メタノール メタノール分子模型 エタノール エタノール分子模型 プロパノール プロパノール分子模型 グリセロール グリセロール分子模型 合成洗剤 合成洗剤 ポリ塩化ビニル ポリ塩化ビニル ポリ塩化ビニリデン ポリ塩化ビニリデン ポリスチレン ポリスチレン ダイオキシン ダイオキシン分子模型 氷の分子模型-1 水クラスタ 水クラスタ 水クラスタのピース 水クラスタのピース アデニン アデニン分子模型 シトシン シトシンの分子模型 グアニン グアニンの分子模型 チミン チミンの分子模型-1 尿酸 尿酸の分子模型-1 尿素 尿素の分子模型-1 アビガン アビガン分子模型 グアノシン グアノシン分子模型 方解石 方解石 水分子模型 過酸化水素 過酸化水素分子模型 酸素 酸素分子模型 オゾン オゾン分子模型 窒素 窒素分子模型 一酸化炭素 一酸化炭素 二酸化炭素 二酸化炭素 ドライアイス ドライアイス アンモニア アンモニア分子模型 二酸化窒素 二酸化窒素分子模型 塩素 塩素分子模型 フロン12 フロン12分子模型 イオウ イオウ分子模型 二酸化イオウ 二酸化イオウ分子模型 硫化水素 硫化水素分子模型 斜方イオウ 斜方イオウ分子模型 シュウ酸 シュウ酸分子模型 L-乳酸 L-乳酸分子模型 L-酒石酸,D-,meso- L-酒石酸,D-,meso-分子模型 リン リン分子模型 リン酸 リン酸分子模型 五酸化リン 五酸化リン分子模型 三酸化リン 三酸化リン分子模型 メチルメルカプタン メチルメルカプタン分子模型 チオフェン チオフェン分子模型 2,4,5-トリクロロフェノキシ酢酸 2-4-5-トリクロロフェノキシ酢酸 メタミドホス メタミドホス ジクロルボス ジクロルボス vx-gas vx-gas サリン サリン アセチルコリン アセチルコリン チロキシン チロキシン グリシン グリシン L-D-アラニン L-D-アラニン L-D-バリン L-D-バリン L-D-ロイシン L-D-ロイシン L-D-イソロイシン L-D-イソロイシン L-D-メチオニン L-D-メチオニン L-D-フェニルアラニン L-D-フェニルアラニン L-D-トリプトファン L-D-トリプトファン L-D-プロリン L-D-プロリン L-D-セリン L-D-セリン L-D-トレオニン L-D-トレオニン L-D-システイン L-D-システイン L-D-チロシン L-D-チロシン L-D-アスパラギン L-D-アスパラギン L-D-グルタミン L-D-グルタミン L-D-アスパラギン酸 L-D-アスパラギン酸 L-D-グルタミン酸 L-D-グルタミン酸 L-D-リシン L-D-リシン L-D-アルギニン L-D-アルギニン L-D-ヒスチジン L-D-ヒスチジン ペプチド結合 L-D-ヒスチジン フラーレンC60 C-60 C70 C-70 C-70 カードで3DのDNA模型を カードで3DのDNA模型を

ある日の我が家の庭には突然いろんな色の花が咲いたようです。発泡スチロール球にペンキを塗って1億倍分子模型の部品となるいろいろな原子を乾かしているのです。

分子模型製作中 黒い花が咲いたよう
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