学心塾 旭校

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宮古島問題♪

中3の生徒で以下のような問題を解いている生徒がいます。

 

宮古島は平均農用地面積が1.7haと大きく、川や湖などの水資源がなく

島民の飲料水は地下水にすべてを依存する世界では例をみない島である。

宮古島の土地利用目的の約65%が農耕地として活用され、そのために

畑として施用される、化学肥料(リン酸を含有する)のうちの植物に吸収されなかった

硝酸態窒素が宮古島の命の源である地下水を汚染している。

 

この硝酸態窒素は水中にイオン化して安定性も高く、浄水場では除去することは不可能である。

また、この硝酸態窒素などを人体に吸収すると還元されて亜硝酸態窒素に変換され血中の

ヘモグロビンと結合して体内の酸素を奪い、呼吸困難を引き起こす。

 

途中端折ります。。。

 

この現状を打開するために、有機肥料を開発し、環境への負担を軽減することができる。

この意味はとても大きく、宮古島の命の源である地下水への窒素負担を軽減することが

可能である。

宮古島の土壌がには琉球石灰岩というアルカリ性を示すカルシウムを豊富に含んだ土壌が分布しているが

その土層は浅く保水力に乏しい。

そこに先に述べた化学肥料が大量に施用され、その中のリン酸の大部分は石灰岩中のカルシウムと反応し

土壌を固定化する難溶性のリン酸カルシウムが形成され土壌に蓄積するものと推測される。

 

宮古島が抱えている、地下水、土壌の問題点をそれぞれ書き、その原因もあわせて書きなさい。

また、宮古島の環境負荷を軽減しつつ、かつこの問題を解決するとしたらどのような化学的方法があるか

それに基づく具体的な方法をできるだけ詳しく書きなさい。

(平成23年度 YSF自己表現活動の設問より編集)

 

『宮古の水を守れ 土壌蓄積リンで環境にやさしい有機肥料作り』 序論より引用一部改定 から抜粋

 

この問題のすばらしいところは、中学3年間で習う理科の化学分野の内容をフル活用しながら

読み解くことができるという点ですね。

本当に、些細な表現ひとつひとつにヒントが隠れています。

たとえば、文章中の「イオン化」

*原子が電子を受け取ったり、受け渡したりしてマイナスかプラスの電気的性質を持つ状態のこと。

硝酸イオンが出てくるという点とその直後の石灰岩土壌がアルカリ性のカルシウムであること

⇒硝酸(酸)+アルカリ性のカルシウム(アルカリ)

すなわち、中和が起こる化学現象を書いてあったりするところがとても面白くいい問題だと

思いました。

うちの生徒もすごく悩みながら解いていました。

書いてある文章はとても難しく書いてある。

でも、実は読んで説明してあげると大して難しいことは書いてなかったりするのです。

さすが数学と理科に特化した問題だと思いました。

 

 

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