現行の中学校理科や高等学校理科の基礎科目「化学基礎」において，「熱量とエネルギーと仕事」を関連させた内容が存在しないことは，基礎を付した科目に続いて学ぶ「化学」の「化学反応とエネルギー」を指導する上で大きな問題である。本稿ではその点を踏まえ，大学の一般化学とのギャップを埋める発展的な内容（エンタルピー変化，エントロピー変化，ギブズエネルギー変化）を含む熱化学指導について提案する。

原子価殻電子対反発（VSEPR：valence shell electron pair repulsion）モデルは，分子をルイス構造（電子式）で表し，電子対間の反発を考えることにより，分子の形を定性的に簡便に予測できる。この考え方は，化学基礎の教科書にも登場し，大学入試問題にも出題されている。分子の構造を丸暗記に頼らず予測できるVSEPRモデルや，それを考える上で前提となるルイス構造，VSEPRモデルより理論的な背景をもつ混成軌道の概念などを高校現場の経験をふまえ，いつどこまで教えるのか振り返ってみた。

無機物質の自発的な変化である酸化還元反応や酸塩基反応は，水を中心として安定物質に落ち着く。熱化学的な安定性のもと，縦軸を酸化数，横軸をpHでおいた物質間の変化を反応式で表す系統図を描くと同時に，外部からエネルギーを必要とする工業的な製法の反応を重ねると自然界・工業界の物質循環が理解できる。

高校生の多くは，有機化学は覚えるものだと思っている。確かに，教科書には数多くの化合物が並び，その構造や名称を覚えるだけでも精一杯である。しかし，そのために身近な物質が多い有機化合物について，深く学ぶ意欲を失い，人生を豊かにする知識や考え方を得ることができなくなるのは残念である。「化学基礎」で学んだ，共有結合や結合の極性の理論をはじめとする化学の本質でもある電子の振る舞いによって，有機化合物の性質や反応を学ぶことで有機化学の学習のイメージを変え，文字通り「生命」を吹き込みたい。

高等学校の化学で，光を発する現象として最初に出てくるものは炎色反応である。この反応においては原子が外部からエネルギーを与えられ，安定した基底状態から不安定な励起状態にされる。この励起状態にされた原子が基底状態に戻るときに吸収したエネルギーを可視光線の領域で放出する。ここでいうエネルギーは熱のほかに光，電気などもある。しかし，光を発する現象は炎色反応以降は記述がほとんどなく，有機化合物の分野で紹介されている程度である。自ら光を発する生物や紫外線などを照射することで光を発する鉱物が確認されている中から，身の回りにある発光現象とアルカリ土類金属を主とする無機物質を母体として取り扱う実験を紹介する。

我々の周辺には普段から光が満ちあふれている。太陽光や星明かりなどの自然光以外にも，白熱電球や蛍光灯，最近ではLEDなどからの光があり，これらがなければ現在のような生活は営めないだろう。自然光や身の周りの人工光源からの光は基本的にインコヒーレントな光であり，波長も位相もばらばらで，あまり遠くまでは届かない。一方，我々が手に入れたレーザーという新しい光源は，コヒーレントな光を発生し，その光は単色性・指向性に優れ，高輝度で，はるか遠くまで届く。これらの光はどのように生み出されるのだろうか？　本稿では，これらの物理発光デバイスの原理と利用について概略的に述べる。

腎臓での尿の生成はしばしば濾過という物理的な過程に喩えられるが，単純なものではない。糸球体で尿を大量に濾過し，その大部分を尿細管で再吸収する2段階過程である。これにより尿の量と成分を大幅かつ迅速に変更して調節し，体液の量と成分を一定に保つことができる。糸球体濾過は圧力を原動力とする濾過であるが，尿細管再吸収は細胞膜でのポンプやチャネルを利用した上皮輸送で行われる。