メタンの酸化反応経路を用いた燃焼の教材化

抄録

燃焼は身近な現象でありながら,具体的な反応の経路が明らかになっていなかった。そのため燃焼の学習といえば,反応前後の変化の簡易な化学反応式や熱化学反応式に留まり,酸素の役割や燃焼熱の由来などの素朴な疑問に触れられることはなかった。そこで,そうした素朴な疑問に応える教材の試みとして,メタンの酸化反応を計算化学のシミュレーション(Gaussian03)で追跡した。計算結果を踏まえて,燃焼反応の仕組みを理解させる学習教材を開発した。それは中高の理科教員に燃焼の捉え方を理解してもらうために有効であった。