科学部

執筆：科学部１年　並木春　堀浩斗

6月7日(土)、生物の先生のご自宅にお邪魔して、サツマイモの苗植えを体験させていただきました。

初めてさわる農具でしたが、先生のお手本を見ながら使い方を教わって、地面を整地してシートを敷いたあと、苗を角度に気を付けながら植えました。その後、先生のご厚意でジャガイモの収穫も体験させていただきました。どちらも普段の生活ではできない貴重な体験でした。

農作業が終わった後は、滑川町エコミュージアムセンターに行きました。滑川町エコミュージアムセンターでは、国の天然記念物であるミヤコタナゴを間近で見ることができ、その人工繁殖や生態について学ぶことができました。

気温も高く、日差しのある中でしたが、部員一同楽しく活動することができました。

執筆：科学部2年　篠原　凜音

５月１４日(水)の開港記念日に東京理科大学へ伺い、NMRを使って実験を体験しました。NMRとは(核磁気共鳴法 Nuclear Magnetic Resonance)の略で、調べたい物質を強力な磁場に入れ、その原子核に外部から電磁波を照射したときに、原子核が特定の電磁波を吸収する現(核磁気共鳴)を利用した分析方法です。この方法によって物質の分子構造を調べることができます。そこでは、NMRの原理や装置の使い方を丁寧に説明してもらい、実際に試薬を調製したり、実物を見たりしていい経験ができました。今回協力してくださった方々にはとても感謝しています。ありがとうございました。

執筆：科学部1年　村上幸多朗　多田悠人

 4月29日（火）に東京の日本科学未来館に行きました。

そこでは、人工知能に関する技術や今の環境問題に関する展示がありました。人工知能による、文章や画像の生成を実際に体験したり、新しい病気の治療に関する技術についての映像を視聴したりしました。

私たちはこれらのことから、新しい技術による医療の進歩や、今地球が置かれている状況などについて理解を深めることができました。また、これからの技術の発展に興味を持つことができました。

執筆：科学部１年　福島芽依　澤田成美

　4月26日（土）に、北坂戸駅近くでアロマデザインカフェアンジーを経営している戸田雅子様を、講師として学校にお招きして、アロマテラピー講座を行いました。

　初めに、アロマテラピーや精油についてのお話がありました。アロマテラピーとは芳香療法のことで、いい香りを嗅いでリラックスできたり、精神を一定にしたりする効果があります。また、精油は植物から採れる揮発性の化学物質で、それぞれ特有の香りを持っています。

お話の後は、アロマスプレーと発砲入浴剤づくりを体験しました。

　アロマスプレーでは、レモングラスやペパーミントなどの自分の好きな香りを加えてオリジナルのものをつくりました。どの香りも、うっとりするようないい香りでとてもリラックスできました。

　発砲入浴剤は、重曹、クエン酸、天然塩に精油を加えてつくりました。家庭にある材料で作ることができるところが魅力的だと思いました。今回は無色で作りましたが、ココアや抹茶などで色を付けることができます。

　今回の講座で、アロマテラピーについて深く知り、体験することができた、有意義な時間を過ごせました。

執筆：科学部2年　荻野　桐子

 　3月20日に東坂戸団地で科学部が主催し開催された「ひがしさかどマルシェ」に、生徒会役員や有志の生徒もボランティアとして参加し、出店を行いました。「ひがしさかどマルシェ」では、さまざまなワークショップや洋服の交換会が開催されました。私たちは商店街の一角をお借りし、「美しい構造色の世界展」と題して、構造色に関する展示・販売・体験ができるブースを出店しました。

構造色とは、物質の微細な表面構造によって生じる色のことです。シャボン玉の虹色も、その一例として挙げられます。 

太陽光にはさまざまな色の光が含まれています。その光がシャボン玉の膜に当たると、特定の色の光が強く反射され、別の色の光は弱く反射されます（この現象を「薄膜干渉」といいます）。どの色の光が強く、または弱く反射されるかは、膜の厚さによって決まります。シャボン玉の膜は場所によって厚さが異なるため、強く反射される光の色も場所ごとに変わり、それが私たちの目には虹色に見えるのです。

 このシャボン玉の構造色を内側から観察してもらうため、巨大なシャボン玉の中に入る体験コーナーを設置しました。

 また、シャボン玉の膜と同様に、金属の表面に薄い緻密な酸化被膜を形成することで、薄膜干渉が起こり、金属を構造色で彩ることができます。たとえば、銅箔をホットプレートで加熱すると、空気中の酸素によって酸化され、表面に酸化被膜が形成されることで、銅箔が虹色に変化します。私たちは、この銅箔を葉脈に貼り付け、キラキラと虹色に光る「葉脈しおり」を作る体験コーナーを設置しました。

 さらに、販売ブースでは、酸化被膜による構造色によって青い光沢をもつ金属・ビスマスの結晶を販売しました。また、展示ブースでは、構造色の仕組みを解説するポスターのほか、玉虫や孔雀の羽といった構造色をもつ実物を展示し、来場者が実際に手に取って観察できるようにしました。

今回のマルシェでは、さまざまな世代の方々と交流することができ、とても有意義な時間を過ごせました。

執筆：科学部2年　奥村悠

 　科学部では、坂戸高校の新入生を対象に春休み中の部活動体験として実験教室を行います。日程は以下の通りで、全日程10:30~12:00です。上履きを持参してください。予約は不要です。

 ・3月30日…イリディセント・リーフを作ろう＋Vanishing Valentine反応

・3月31日…イリディセント・リーフを作ろう＋ルミノール反応

・4月2日…イリディセント・リーフを作ろう＋光る人工いくら

・4月4日…イリディセント・リーフを作ろう＋Vanishing Valentine反応

・4月5日…イリディセント・リーフを作ろう＋ルミノール反応

 　「イリディセント・リーフを作ろう」では、銅箔の薄膜干渉によって虹色の葉脈しおりを作ります。作った作品はプレゼントします。「Vanishing Valentine反応」、「ルミノール反応」、「光る人工いくら」では、ブラックライトを用いた幻想的な実験を行います。また、ブラックライトによって蛍光するものも展示しています。

　理科が苦手でも全く問題ありませんので、少しでも興味がある方はぜひ遊びに来てみてください。

執筆: 科学部 1年 篠原凜音

 　3月8日土曜日、坂戸CCCさんと連携してクリーン活動をした後、北坂戸駅近くにある城西大学のにぎわいサロンで紫染めの実験教室を行いました。まず、2チームに分かれ、クリーン活動に参加してみて普段は目につかないところまで見るので、通ったことのある道でも新鮮に感じられ楽しかったです。

　その後の実験教室では、紫染めを行いました。紫染めとはムラサキという植物の根から色素を抽出し、その色素で布などを染めることです。ハンカチを輪ゴムで縛ることで模様ができます。

　この実験教室を通して、自分たちよりも年上の人との話し方や接し方を学びました。

今までは自分たちよりも年下の人に向けた実験教室を行っていたので、今回の実験教室ではとても有意義な時間になり良かったです。また、実験に参加してくださった方の喜ぶ顔が見られて嬉しかったです。

執筆：科学部2年　奥村悠

3月20日（木）に東坂戸団地センター広場で開催される『ひがしさかどマルシェ』にて科学部が実験教室を行います。詳細はチラシをご覧ください。科学部の実験教室以外にも、ワークショップやキッチンカーなど、たくさんの出店があります。是非来てください！

250320_ひがしさかどマルシェ_チラシ_両面【最終】.pdf

執筆：科学部2年　奥村悠

12月20日金曜日、第68回日本学生科学賞中央表彰式に参加しました。日本学生科学賞では、全国から約7万作品が地方審査に出品され、そこから約300作品が全国中央予備審査に進み、さらにその上位20作品が中央最終審査に進みます。

表彰式の前には東京国際交流館で生徒交流会があり、全国の中高生と自分達の研究について紹介しあいました。また、化学物質の構造式や名称を当てるクイズや、紙でタワーを作り高さを競うゲームをして、交流を深めることができました。

その後、表彰式は東京都の日本科学未来館で行われ、中央最終審査に進んだ20作品が表彰を受けました。表彰式は、秋篠宮皇嗣殿下にご臨席を賜り、とても厳かな雰囲気の中で行われました。そして、私たちの研究は全国ベスト12に相当する「入選一等」を受賞することができました。

私たちは、「アミンで還元される交通信号反応」という研究を出品しました。この研究では、化学マジック実験である信号反応の還元剤として、従来使用されていたグルコースの代わりにアミンという物質を用いるアミン信号反応の開発に成功しました。アミン信号反応を応用すれば、医薬品や染料など身の回りの多くのものに含まれる有機窒素化合物の新たな合成法への応用が期待できます。

これまで研究に協力していただいた科学部のメンバー、家族、先生方に感謝し、今後も研究を続けさらなる発展を目指していきます。

執筆：科学部2年　吉田　舞玲

12月21日（土）、東京理科大学助教の鈴木先生をお招きし、特別実験を実施していただきました。今回の実験では、「科学と芸術を結ぶ」をテーマに酸化銅（Ⅰ）の薄膜干渉に関する実験を体験しました。

薄膜干渉とは、薄膜の上面及び下面で反射した光が干渉し、膜の厚さや光の波長に応じて様々な色が観察できる現象です。この現象はシャボン玉や昆虫の羽、貝殻の内側など、日常生活で身近に見ることができます。

銅板をホットプレートの上で加熱すると表面が酸化され、酸化銅（Ⅰ）の膜（酸化被膜）が形成されることで、薄膜干渉を観察することができます。加熱時間によって、形成される酸化被膜の厚さが変化するため、下の写真のように様々な色を表現することができます。

執筆：科学部2年　奥村悠

 12月15日、第68回日本学生科学賞 中央最終審査があり、オンラインでの質疑応答がありました。地方審査に出品された約7万作品の中から、約300作品が全国中央予備審査に進み、さらにその中の上位20作品が今回の中央最終審査に進出しています。私たちの研究発表もその一つに選出されていました。

質疑応答は二回に分けられ、一回目は5分間のプレゼンテーション動画の放映の後で10分間、二回目は動画の放映なしで5分間の質疑応答を受けました。多くの感想や質問をいただき、今回の研究に興味を持っていただけているように感じました。

結果は、12月20日に行われる表彰式での発表となりますが、良い結果になることを期待しています。また、今回の質疑応答でのご指摘やアドバイスをもとに、さらに研究を進めてきます。

当日の発表動画はこちらから視聴することができます。

https://youtu.be/G0GA_qlC5HE?si=RbEgNkgCLG0zPhiy

執筆：科学部１年　篠原凜音

 12月12日、坂戸高校の隣にある坂戸市立片柳小学校の理科クラブに行き、小学生たちと一緒に青写真という葉脈を置いた紙にブラックライトを当てて化学反応で絵を描く実験をしました。

　普段の高校生活では同世代の子供たちと関わる機会が多く、私たちよりも幼い子供たちと関わる機会があまりなかったので、今回関わってみて小学生の斬新な考え方や面白い観点を知ることができてとても楽しかったです。

　今後もこのような活動を続けていきたいです。

執筆：科学部　2年　奥村悠

 10月30日、プラザウエストにて行われた「埼玉県科学教育振興展覧会　中央展」並びに「日本学生科学賞埼玉地区展覧会」の表彰式に出席しました。この度は、２学年の奥村、障子口、吉田の研究『アミンを還元剤として用いる交通信号反応』が県議会議長賞と読売新聞社賞をいただきました。

これまで研究に協力していただいた科学部のメンバー、家族、先生方に感謝申し上げます。今後も、科学部一同、一生懸命研究に取り組んでいきたいと思います。

執筆：科学部2年　荻野 桐子

 10月24日に、「子ども食堂 やまちゃん」へ野菜の寄贈を行いました。

今回の寄贈は、今年度の8月31日・9月1日に坂戸高校で開催された「やなぎ祭」にて、私たち科学部が物品販売を行って得た収益を使っています。文化祭収益で、「こすもす作業所」より、無農薬で栄養価の高い旬のお野菜を買わせていただき、買ったすべての野菜を「やまちゃん」へ寄贈させていただきました。こすもす作業所は、障害のある方の就労継続支援を行っている団体で、坂戸高校の学食でお世話になっております。

今回は科学部の収益のみで野菜の寄贈を行いましたが、今後はこのような社会貢献のできる活動をさらに広げていければよいと思っています。

執筆：科学部１年　浅見 瑞貴

8月23日金曜日に、「子ども食堂やまちゃん」にお邪魔させていただきました。

子ども食堂とは安価、または無料で栄養のある食事やあたたかい居場所を提供する社会活動です。この「子ども食堂やまちゃん」のような場所が、全国には9000箇所以上もあります。

科学部で部屋をお借りして、様々な人が見て、触って楽しめる、光る人工いくらを作る体験を行いました。

アルギン酸ナトリウム（昆布のぬめりの成分）水溶液をタレビンで取り、塩化カルシウム水溶液に一滴ずつ落とすことで人工いくらを作りました。アルギン酸ナトリウム水溶液には蛍光塗料が混ぜてあるため、ブラックライトを当てると人工いくらが光ります。

また、蛍光に関係したものを展示したり、ブラックライトで光るチョークを用意して、子どもたちに絵を描いてもらいました。どの絵も個性が豊かで、多くの画伯がうまれました。

普段の部活動とは違った新しい場所から多くのことを学び、とても有意義な時間となりました。

執筆：科学部2年　奥村悠

　今回は、キャンディーを使った過マンガン酸カリウム（KMnO4）の還元反応の実験について紹介します。

　紫色のKMnO4は酸性条件下で還元すると、ほぼ無色のMn2+が生じます。ところが、強アルカリ性条件下では緑色のMnO42－が生じます。

　今回の実験では、NaOHを用いて溶液を強アルカリ性にしています。また、キャンディーの中に含まれる糖は還元作用を持っています。強アルカリ性の溶液に紫色のKMnO4をとかし、キャンディーを用いて徐々に還元させることで、溶液はきれいな緑色に変化します。

執筆：科学部2年　奥村悠

8月31日、9月1日に、坂戸高校の文化祭であるやなぎ祭がありました。科学部では、信号反応や電気ペン、ルミノール反応といった実験体験のブースを設置しました。多くの来校者の方々に楽しんでいただくことができました。実験の演示や説明は、伝わりやすい発表をする良い練習の機会になりました。物品販売では、染物のハンカチやビスマスの結晶、ライ麦で作ったヒンメリを販売しました。

また、今回は川越いものこ作業所さんの商品を販売させていただきました。どの商品も魅力的なもので、完売かつ見本まで売り切れてしまう商品もありました。

地域連携で実現した科学部の物品販売も、実験体験も、大成功でした。

執筆：科学部2年　荻野 桐子

 8月10日に、溝端公園で開催された「第7回坂戸CCC」に参加させていただきました。

坂戸CCC（Cleanup＆Coffee Club）は、『縁が輪』さんが提供するコーヒーを飲みつつ、坂戸市内の公園の清掃活動を通して様々な人と交流を図る地域コミュニティです。

私たちも2チームに分かれてゴミ拾いに参加し、30分でたくさんのごみが集まりました。その後、坂戸CCCの参加者の方々と地域イベントの情報交換を行い、科学部で藍の葉と玉ねぎの皮を使った草木染め体験に参加していただきました。布の上から藍の葉を叩いて布を染めた後に玉ねぎのエキスを使って染色も行い、参加者の皆さんにオリジナルのハンカチやタオル、Tシャツを作ってもらいました。

地域の方と交流ができて、新たなつながりができた有意義な時間でした。

執筆：科学部1年　篠原凜音

　8月8日、夏季公開講座を開きました。たくさんの小学生や中学生に来ていただきました。

　最初は、液体窒素を用いた実験をしました。液体窒素にプラスチックボールを浸けて割ったり、酸素を液体窒素で冷やして液体酸素を作り、火を近づけて火の変化を観察したりしました。私も液体窒素で実験をしたのは初めてだったのでいい学びの場になりました。

　次は、紫根染めを行いました。紫染めとは、ムラサキという植物の根から色素を抽出し、その色素で布を染めることです。輪ゴムでハンカチをくくり、自分たちの好きなデザインでハンカチを染めていました。皆の個性が出ていてとてもよかったです。

　最後は、銅板エッチングをしました。銅板エッチングとは、銅板に油性ペンで絵を描いて腐食液につけると、ペンで描いたところ以外が溶け、ペンで描いたところは残って模様ができるというものです。皆、自分の好きなデザインを描いて自分だけの銅板を作っていました。

　この夏季公開講座で、新たな発見があり、以前よりも化学に興味が持てたという感想をたくさんもらえました。冬にも冬季公開講座を開くので興味があったら是非来てください。

執筆：科学部2年　奥村悠

7月30日、坂戸高校科学部OBで昆虫採集家。昆虫に関する知識を深めると共に、標本作成の方法を学ぶことができるとても貴重な経験となりました。

執筆：科学部２年　吉田舞玲

　７月２８日（日）東京都の科学技術館で行われた「青少年のための科学の祭典」にボランティアスタッフとして参加しました。「青少年のための科学の祭典」とは、理数分野、科学技術分野の実験や工作を一同に集め、来場者に楽しんでもらうイベントです。 

私たちはそこで、ガラスペンダントの製作体験のボランティアや、研究発表の聴講、科学の実験など、様々な体験をしました。

 　私たちは越谷北高校の茂串先生が出展している「ガラスのペンダントを作ろう」ブースでボランティアスタッフをさせていただきました。事前リハーサルでは、実際にガラスのペンダントをつくらせていただき、ガラスの性質についても学ぶことができました。本番では、私たちが担当したブースは大盛況でした。体験に来られた方のほとんどが小学生で、易しい言葉で丁寧にわかりやすく説明しなければならず、少し苦労しましたが、多くの子供たちが楽しく参加してくれている様子をみて、うれしく思いました。

一般のガラスは、硅砂（けいしゃ）と呼ばれる二酸化ケイ素を多く含んだ石英砂を原料に作られています。ガラスに色を付ける着色剤には、微量の金属や金属化合物を用いるのが一般的です。加える金属や金属化合物の量、ガラスの中での散らばり具合、加熱する温度などによって色が濃くなったり薄くなったりし、同じ金属化合物を用いてもガラス融解時の酸素濃度によって色が変わります。

執筆：科学部1年　浅見瑞貴

 ７月２１日に、ヒンメリ作家の新井さん、浅見さんを坂戸高校にお招きして、ヒンメリワークショップを開催しました。

ヒンメリは、フィンランドで生まれたライ麦の藁を使った伝統的な造形品で、藁に糸を通しそれらを繋いで、様々な幾何学模様を形作ります。

今回は最も簡単な正八面体のヒンメリの制作にチャレンジしました。

大小二つの正八面体を作りましたが、小さい正八面体を大きい正八面体の中に入れることで、より美しいものを作る事ができました。

また、三角形の組み合わせ方でより複雑な幾何学模様を作ることができると知り、ヒンメリに無限の可能性を感じました。その後、科学部で育てている藍の葉を使ってたたき染め体験も行いました。

今回学んだことを日々の学校生活や部活動に活かしていきたいです。

執筆：科学部2年　奥村悠

　7月8日、陶芸家の水口博之さんからヘイケボタルを譲っていただきました。化学室内を暗くし、部員みんなでホタルの観察をしました。黄緑色の光が小さく輝き、とてもきれいでした。

ゲンジボタルとヘイケボタルの違いを紹介します。

ゲンジボタルは体長が約15 mmで光り方が強いです。大きくてきれいな川に生息し、本州、四国、九州に分布します。それに対し、ヘイケボタルは約10 mmと比較的小さく、光り方が弱いのが特徴です。少し汚れた川でも生息でき、北海道、本州、四国、九州に分布します。また、それぞれの名前の由来については様々な説があります。その一つに、ゲンジボタルは源氏物語の主人公「光源氏」から、ヘイケボタルはゲンジボタルに比べて小型で光が弱いことから源氏に滅ぼされた平氏にちなんで名付けられたという説があります。

　ホタルが光る仕組みについて紹介します。

　ホタルのお尻とお腹の間には「発光器」と呼ばれる部分があり、その発光器の中には「ルシフェリン」と「ルシフェラーゼ」という二つの物質があります。エネルギーの貯蔵や利用にかかわるATPにより活性化されたルシフェリンはルシフェラーゼにより酸化ルシフェリンになります。この酸化ルシフェリンが光を発します。また、電球のような光源は光の放出に熱を伴いますが、ホタルが蛍光する化学反応では光エネルギーへの変換効率が良いためほとんど熱を発しません。

下にホタルが光る様子の動画を掲載します。

執筆：科学部１年　名前　篠原　凜音

　先日、科学部はときがわ町で畑のストロウプロジェクトに参加し、ライ麦から麦ストローを製作しました。麦ストローとは、麦から作られるストローで、天然素材でできているため、プラスチック製のストローと異なり、使用後は土に還ることができ、とてもエコなストローです。今回、プロジェクトの方々からライ麦をいただくことができたので、この活動に興味を持った坂高のみんなと一緒に、化学室で麦ストローの製作に挑戦しました。

　まず、ライ麦の茎を適当な長さに切り、茎の皮をむきます。

　次に、ストローをオートクレーブに入れ、高温高圧の水蒸気で滅菌し、安全に使えるようにします。

　最後に乾燥機に入れ、乾燥させて完成です。

　これを読んで、麦ストローに少しでも興味を持ってくれたら幸いです。

執筆：科学部１年　浅見 瑞貴

6月8土曜日に、ときがわ町での畑のストロウプロジェクト～収穫加工イベント～に参加させていただきました。

鎌でライ麦を刈り、皮をむいて加工するなど、普段はすることのできない貴重な体験をすることができました。ストローの起源や日本で使われ始めた時期など、様々なことを知ることもできました。

その後はときがわホースケアガーデンと呼ばれる、競馬や乗馬を引退した馬の他、ヤギ、犬、猫、烏骨鶏が暮らす牧場を訪れました。各々が動物たちに癒やされ、日々の疲れが吹き飛びました。

その他にも、コーヒーショップやレジャー用品を扱う雑貨店なども訪れました。

今回見たり聞いたりしたことを日々の学校生活に活かしていきたいです。

執筆：科学部１年　吉田舞玲

3月13日（水）に卒部式、3月14日（木）、卒業式がありました。卒部式では、溶液あてゲームなどをして楽しみました。また、3年生の最後の実験として、株式会社 OTOGINOが販売する実験キット「マジック桜」を使った実験をやりました。この実験では、樹木の形にカットした紙を皿に置き、そこに酢酸ナトリウムの水溶液を注いで放置します。すると水溶液が毛細管現象により浸透・上昇していき、枝の先端で水が蒸発して酢酸ナトリウムが桜の花のように結晶化します。無事、満開の桜が咲きました。

3年生の先輩方、ご卒業おめでとうございます。本当にありがとうございました。

執筆：科学部１年　奥村悠

 3月20日、坂戸高等学校にて越生高等学校で物理を担当している小林先生を講師にお招きして、動画解析について講義していただきました。

私たちで実験装置を組み立てて実験を行い、時間によって変化するボールの高さ、速度、加速度について数値化しグラフを作成しました。実験自体は簡単なものでしたが、その動画の解析はかなり難しいもので、私たちで協力しあったり、サポートに来ていただいた越生高等学校2年生のアドバイスをいただいたりして、パソコンでのデータ処理に取り組みました。完成したグラフはとても綺麗で、実際の動きと重ね合わせて考えてみるとボールがどのように動いているのかがよくわかりました。

物の運動は数値で表すことでより深く理解ができることや、動画解析の方法を学ぶことが出来ました。これらの学んだことを今後の活動に生かしていきたいです。

執筆：科学部２年　障子口蒼

3月21日(木)、大妻嵐山高校にて理科を担当している鈴木先生に電気化学についての講義と実験をしていただきました。

１つ目として、ポテンショスタット・ガルバノスタットという、とても正確に電流・電圧を送ったり測定したりすることの出来る装置を使いました。水酸化ナトリウム水溶液と塩酸の電気分解の電圧・電流を測る簡単な実験を行い、ポテンショスタット・ガルバノスタットの大まかな使い方について学びました。この装置は中学校までに使用していた電流計・電圧計と違い、ボタンやレバーがたくさんあったり、さらに電極が4つも付いていたりして、使い方を学ぶのにとても苦戦しました。

2つ目として、大妻嵐山高校で全国大会へ進んだ研究の体験をさせていただきました。これは青いフラスコの実験というメチレンブルーの酸化還元反応の応用のようなもので、作った溶液に色のついたレーザーを当てることで、光による酸化還元反応が起こるといったものでした。レーザーが通ったところだけ色が変化するため、溶液に色々な絵を描いて楽しみました。

新しい精密機器の使い方や、全国大会まで進んだ研究について知れたことは、科学部での研究の視野を広げてくれるものとなりました。これらを、今後の研究に活かしていきたいです。

執筆：科学部２年　奥村悠

 　3月16日、藍の葉の種植えを行いました。科学部で水やりなどの世話をしていきます。成長した藍の葉は、たたき染めの実験などに使用する予定です。

追記

3月末に芽が出ました！現在、順調に成長中です。

執筆：科学部２年　障子口蒼

今回は12月21日(木)、3月6日(水)、8日(金)の3回にわたり坂戸高校で地学を担当している小暮先生に3Dプリンターの使い方のレクチャーをしていただきました。

1回目はデザインスパークメカニカルというアプリを用いて、印刷するデータの作り方を学びました。2回目はスライサーというものを使って、3Dのデータを3Dプリンターで印刷できるようにしました。

3回目は3Dプリンターの使い方を学び、実際に自分たちで印刷を行いました。

アプリの機能や機械の設定が多くて難しかったり、上手く印刷できない人もいたりしましたが、皆で協力しながら1人1作品作ることができました。3Dプリンターは上手く使えば便利なものを作ることができるので、様々な作品を作っていきたいです。

執筆：科学部１年　奥村悠　障子口蒼　吉田舞玲　荻野桐子　　２年　関谷駿介

 2月9、10日、坂戸高校の屋上で天体観測会を行いました。科学部の他にも、放送部、写真部が参加しました。坂戸高校の地学教員の天体望遠鏡をお借りし、使い方や天体についてのレクチャーを受けました。

今回使用させていただいた、三種類の天体望遠鏡について紹介します。

〈屈折式望遠鏡〉

　まさに天体望遠鏡といった形をしていて、長さは約1 mです。先端にある対物レンズが遠くの光を集め、その光を屈折させて一点（焦点）に集中させて接眼レンズに送ります。また、光には様々な波長があり、波長が異なることで焦点距離が変わってしまいます。これを色収差と言います。色収差は蛍石を含むレンズを使うことで改善できますが、この場合望遠鏡が高価になります。

〈反射式望遠鏡〉

  斜鏡と主鏡の2つの鏡で作られています。主鏡は大きくすればするほど多くの光を集められるため、遠くの天体を明るく見ることが出来ます。反射式望遠鏡は、レンズではなく鏡を使用していて光をそのまま反射するため、色収差が起きにくくなります。また、世界最大級のすばる望遠鏡も反射式望遠鏡です。

〈カセグレン式望遠鏡〉

カセグレン式反射鏡を利用した反射望遠鏡の一種です。凸面鏡に反射された光は凸面鏡に入射した後引き伸ばされ、焦点が作られます。この構造のおかげで短いボディで長い焦点距離になります。他のものと比べてコンパクトで、色収差が起きにくいという特徴があります。また、内部に気流が入らないようになっているため、惑星や恒星が綺麗に見えます。

この三つの天体望遠鏡を用いてこれらの天体望遠鏡を用いて以下の天体を観察しました。

・シリウス（おおいぬ座）

・プロキオン（こいぬ座)

・ベテルギウス（オリオン座)

・オリオン大星雲（M42）

・北極星

・木星

・スバル（プレアデス星団、M45）

この５つの天体の他、双子座や北斗七星を小暮先生ご指導のもと、生徒自ら天体望遠鏡を動かして観察しました。宇宙の星の誕生や進化など、新たに知るとこも多く、有意義な天体観測となりました。

最後に、みんなで味噌汁を作りました。みんなで具材を切ったり、入れる具材をこだわったり、味噌をとかすところで味を調整して、おいしい味噌汁を作ることができました。味噌汁を飲んで、心も体も温まりました。

執筆：科学部１年　吉田舞玲

２月３日、埼玉大学での研究発表会に参加しました。埼玉県の多くの学校の生徒が参加しており、ポスター発表・口頭発表を行っていました。また、幅広い分野の教授やティーチングアシスタントの方から助言や激励の言葉などをいただきました。発表を通して、自分の知識が増え、ある学問分野について知る以外にも、資料のまとめ方や発表の仕方を学ぶことができ、多くのより良い経験ができました。そして生徒同士で質疑応答していたり、教授と議論していたりしていた人の様子を見て、研究への理解が深まると感じるとともに、私自身も質問をして、学びを深めることができました。

私は口頭発表で、「ベルリンホワイト生成時の紫成分」について発表しました。発表当日までにスライドの作製や発表練習など、やらなければいけないことが多くあり大変でしたが、自分の研究を伝える良い機会となりました。

また、私は研究室見学にも参加しました。分子生物学科に行き、普通では見られないような機械や設備、学生の方の様子などを見せていただきました。

 「ベルリンホワイト生成時の紫成分」の研究については、今夏に岐阜県で行われる全国高等学校総合文化祭に出場することが決まりました。これまでの研究の成果を発揮できるように、全力で取り組んでいきたいです。

執筆：科学部　1年　水村大翔

撮影：科学部顧問　寺本英晃

 12月26日（火曜日）、坂戸高等学校にて寄居城北高校で地学を担当している平塚先生を講師にお招きして宇宙の構造や天体スペクトル観測について講義していただきました。

実際に分光器を使わせてもらい、身近な光源のスペクトルを観察しました。また、すばる望遠鏡HSCマップを使って、星団と星雲の違いや銀河についてなど詳しく教えていただきました。

今回の講義はとても貴重な体験になったので、今後の部活動や生活に生かしていきたいです。

執筆：1年障子口蒼

撮影：1年奥村悠

今回は、振っても混ざらない３層の液体について紹介します。

ヘキサン（透明）とエタノール（黄色）と純水（青）を混ぜると、エタノールと純水は混ざり合いますが、ヘキサン（油に似た液体）とは分離するため、２層になります。そこに、炭酸カリウムを入れると塩析という現象が起こり、エタノールと純水が分離します。

そのため、ヘキサン層、エタノール層、水層の３層になります。

塩析とは、純水に無機塩類（炭酸カリウム）が溶けることで有機化合物（エタノール）の溶解度が下がる現象のことです。

https://youtube.com/shorts/uJi1HKyBt2g

執筆：科学部部長2年　名前　佐藤杏萌

 日本学生科学賞の結果が届きましたのでご報告させていただきます。

 「ベルリンホワイト合成時の紫成分」入選二等

 「モール法によるアクア加速度分析～有色Co錯体の遊離Cl－の定量とその応用～」入選三等

 今回はこのような結果となりました。残念ながら入選一等には届きませんでしたが、全国で30位以内、40位以内に相当する二等、三等を頂くことができました。

この結果について本校正門横に横断幕を出していただきました。また、研究について取材していただいた記事を1月14日の読売新聞朝刊に掲載していただきました。 

今回このような良い報告ができたのも、ご協力いただいた先生方、保護者の方々、そして同じ部員のみんなのおかげだと思っております。改めて感謝申し上げます。　今後も科学部は研究活動等、精一杯頑張ってまいります。

執筆：科学部１年　荻野 桐子

 　12月27日、小中学生を対象に化学実験を体験してもらうプログラムを実施しました。私たちは白衣を着て、小中学生を相手に〈草木染め〉と〈藍染め〉の実験を行いました。

　草木染めでは鉄媒染とアルミ媒染を行い、染めたハンカチの色が変化する様子を観察しました。

　藍染めでは手袋とレインコートを着用して、鮮やかな藍色のハンカチを作成しました。

　小中学生に実験の原理を教えるのは難しかったですが、相手に実験についてわかりやすく説明する方法のいい学びの場になりました。

執筆：科学部１年　奥村悠　2年　渡邉

 12月23日（土曜日）

 　科学部OBの方々をお招きして、クリスマスパーティーを行いました。科学部員で協力してケーキ作りをしたり、お菓子を食べたりと、とても楽しい時間をすごしました。

また、OBの方々から大学生活などのお話をいただいたので、それを今後の活動に生かしていきたいです。 

さらに今回はモンテカルロ法という実験を、ホールケーキとカラースプレーを用いて行いました。モンテカルロ法とは、数式で表すことが難しい現象をコンピュータの乱数を用いて近似解を求める方法です。これを、ケーキを使って簡単に行いました。

実験方法を紹介します。

ホールケーキに接するように正方形の枠でケーキを囲み、上からランダムにカラースプレーを振りかけます（下図）。

(ホールケーキの面積)/(正方形の面積)と(ホールケーキにかかったカラースプレーの質量)/(枠内のカラースプレーの質量)には式1のような関係性があります。また、円の半径をrとすると式2より、

(ホールケーキの面積)/(正方形の面積)はπ/4と表されます。そして、質量と面積が関係していることから、(ホールケーキにかかったカラースプレーの質量)/(枠内のカラースプレーの質量)を式2の左辺に代入することにより、円周率を求めることができます。

（式1）

（式2）

今回の実験では、ホールケーキにかかったカラースプレーの質量が19.67 g、枠内のカラースプレーの質量が24.18 gであったため、円周率は3.25と求めることができました。

　実際の円周率にかなり近い値がでましたが、まだ誤差が大きく、実験操作の細かい調整が必要だということが分かりました。具体例としては、

・カラースプレーの粒の大きさをそろえる

・正方形の枠をしっかりと固定し、枠の下からカラースプレーが出てしまうのを防ぐ

などが挙げられます。

より正確な値を求めるためには、実験操作の改良が大切であることも学ぶことができました。

執筆:科学部2年渡邉翔瑛
撮影:科学部3年金墻倖多
　今回は砂糖と重曹の燃焼反応について紹介します。
　この実験では、砂糖が燃焼により炭になります。また、重曹は式1のように熱分解され、CO₂が
発生するので炭を膨らませます。
2NaHCO₃→Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂(式1)
　そのため、内部にはたくさんの穴が空いています。

執筆:科学部2年渡邉翔瑛

撮影:科学部3年金墻倖多
　今回は塩化スズ(Ⅱ)水溶液の電気分解の実験について紹介します。
　動画左側の陰極では、式1の反応によってスズの単体が析出します。
Sn²⁺＋2e⁻→Sn (式1)
　このスズが伸びていく様子が枝分かれした樹木のように見える面白い実験です。

執筆：１年　障子口蒼 

11月18日（土曜日）、本校職員のお宅にお邪魔して、さつまいも掘りや飯盒炊飯などの体験をさせていただきました。

鍬を使ってさつま芋堀りをしたり、火起こしをしたり、普段の生活では経験できないようなことを行いました。収穫したさつま芋は焚き火で焼いて、蜜のあるとても美味しいものを食べことができました。

またアルミ缶を使った飯盒炊飯にも挑戦しました。火が消えないようにと、約30分間一生懸命に取り組みました。少し固めでしたが、美味しいお米が炊けました。

今回の活動はとても貴重な体験になりました。

執筆 科学部 1年 吉田舞玲

11月12日(日曜日)、坂戸市文化施設オルモでの、科学部交流会に参加し、ポスター発表をしました。

 交流会では、松山高校や松山女子高校などの自然科学系の部活が参加していました。

 自分たちの研究を発表して練習の成果を発揮したり、他校の研究発表を聞いたりすることで、新たな気づきや発見を得ることができました。

交流会での経験を、今後の部活動や勉強に活かしていきたいです。

執筆：科学部部長　２年　佐藤杏萌

10月31日、埼玉会館にて行われた「埼玉県科学教育振興展覧会　中央展」並びに「日本学生科学賞埼玉県地区展覧会」の表彰式に出席しました。今回は以下の2研究が賞をいただきました。

県議会議長賞

プルシアンホワイト合成時に生成される紫成分の調査

（２年 佐藤　１年 吉田・荻野）

優秀賞

モール法を用いた Co 錯体の加水分解速度測定 Part 2

～Na 型イオン交換樹脂による測定法の改良とプラセオ塩アナログの速度測定～

（１年 障子口・奥村・水村）

この2研究は、全国大会である日本学生科学賞の中央予備審査に進むこととなりました。

また、この表彰について読売新聞11月1日の朝刊に掲載されました。

これまで研究に協力していただいた保護者の方々、先生方に感謝申し上げます。

これからも我々科学部は精一杯研究活動を続けていきたいと思います。

文化祭で行った体験実験について紹介します。
　1つ目の信号反応は酸化還元反応を使った実験です。グルコースの還元性とインジゴカルミン
が酸化還元によって色が変わる性質を利用して、振ると色が変わる溶液を作ることができます。
　2つ目は蛍光の実験です。世の中にはブラックライトの光を当てることで発光する物質がありま
す。これらの物質は鉱物や植物など様々なものに含まれており、生活の色々なところで役立って
います。
　3つ目はプラズマボールの実験です。ネオンやアルゴンなどの気体が入ったガラス管に高電圧
をかけると、気体がプラズマになります。プラズマに電気が流れると、電子が気体と衝突して特有
の光を発します。

7月１７日、科学部で東京 江東区にある日本科学未来館を見学しました。ロボットや医療、環境、宇宙など様々な分野の展示があり、それぞれ興味を持ったものの展示を見学して学びを深めることができました。それらの展示は、文字だけでなく模型や映像など立体感のあるものも多く、あまり関心のなかった分野でも自然と興味がわくものでした。私たちの暮らしの未来を想像し、これからの自分の行動を考える良い機会になりました。

文責　科学部1年奥村悠

今回はビスマスについて説明します。

ビスマスとは原子番号83番、レアメタルであり、融点が271.4 ℃でほかの金属に比べとても低いです。

このビスマス結晶の、特徴的な階段状の形は骸晶と呼ばれ、角の方は結晶が成長しやすく面の成長が遅いので凹んだ形になります。

ビスマスは本来銀白色ですが動画の様に色鮮やかになるのは、表面に形成された薄い酸化被膜の構造色によるものです。構造色の身近な例には、CDの裏面やシャボン玉などがあります。

酸化被膜が厚くなるにつれて、金色から紫、青、空色、緑の順に変化していきます。

またこの酸化被膜は塩酸によって溶かすことができ、本来のビスマスの色である銀白色も観察できます。このビスマス結晶は文化祭でも販売しています。ぜひお越しください。

科学部の体験会に興味をもっていただき、ありがとうございます。
今回は科学部の部員たちとともに、液体窒素を使ったお楽しみ実験を行いたいと思います。内容は以下の通りです。

開催日：8月21日（月）13:00～14:00

場所：本校特別教室棟1階　化学室

定員：12組（1組最大中学生2名）中学生の友人同士で申し込み可。
　　　※ 保護者同伴である必要はありません。

申込受付期間：7月21日（金）から8月18日（金）まで

申込受付方法：次のリンクからグーグルフォームで登録してください。

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeXn5g1RHDnR8X3NrbZ6jB3LHXum7FRUYi-0mzf_IZJJQPDow/viewform?usp=sf_link

体験者決定方法：先着順（定員を満たした時点で締め切ります）

　今回は、エタノールロケットについて紹介します。エタノールロケットとは、エタノールの燃焼によって紙コップを飛ばす実験です。

C₂H₅OH ＋ 3O₂ → 2CO₂ ＋ 3H₂O

　エタノールは火をつけることによって、缶内の酸素とこのような化学反応を起こします。この時に気体の体積が膨張するので、紙コップが空高く飛びます。

　また、今回はエタノールが酸素と混ざりやすくするために手で温めて気化させました。

今回は、硝酸カリウムの再結晶について紹介します。ビーカーに硝酸カリウムと、少量の硫酸銅（Ⅱ）を熱水に溶かしました。そして、これを空気中で放冷したところ、硝酸カリウムの針状結晶が析出しました。このように、少量の不純物を含んだ結晶を、高温の溶媒に溶かしてから冷却し、温度による溶解度の違いを利用して、純度の高い結晶を得る操作を再結晶と言います。動画は32倍速です。

今回は、酸化還元反応について紹介します。酸化や還元というと、酸素の授受による反応という印象が強いと思います。しかし、実は電子の授受が行われる反応も酸化還元反応に含まれます。例として、二クロム酸カリウムK２Cr２O7と過酸化水素H2O2の反応を撮影しました。

酸化剤(電子を受け取る物質)である二クロム酸イオンは式1、還元剤(電子を与える物質)である過酸化水素は、式2のような反応を起こします。

Cr₂O₇^2-+14H⁺+6e^-→2Cr³⁺+7H₂O (式1) 

H₂O₂→O²+2H⁺+2e^- (式２)

式中のe－は電子を表しており、二つの式を合わせると、式3のようなイオン反応式になります。

3H₂O₂+Cr₂O₇^2-+8H⁺→2Cr³⁺+3O₂+7H₂ O (式３)

式1より、この反応ではクロム酸イオンが発生します。このイオンは緑色なので、溶液が緑色に変化していく様子が観察できます。また式2より、反応によって酸素も発生します。そのため、動画でも気体が発生しているのがわかります。高校化学では、このような電子の授受による酸化還元反応を扱います。

３月２９日（火）に、「世界をリードする科学技術人材育成事業」の活動として、米子工業高等専門学校　総合工学科　化学・バイオ部門　准教授の谷藤尚貴先生にお越しいただき、光化学に関する特別講義をしていただきました。

今回の実習のテーマは、「アウトドアで実験しよう！」でした。

いつも活動している化学実験室を飛び出し、谷藤先生の指導のもと、部員らはおもむろにテントを設営し始めます。（初めてテント張りをしたという部員が多くいました！）

アウトドアでの実験なので、試薬の調製にはビーカーやガラス棒などのガラス器具を使わずに、プラカップ、割り箸、空のペットボトルで汲んできた精製水を使います。 

テントの中を暗くして、ラミネートシートにレーザーポインターを当てて色の変化を観察しました。

使用したシートは蛍光、リン光という光が放たれる素材のものでした。リン光は蓄光性を持つので、レーザーポインターを動かすと光の跡が一時的に残ります。

テントの中で各自黙々とリン光を楽しんだ後は、市販で販売されている忍者絵の具という色素を使ってスライムを作りました。

忍者絵の具には、光を吸収することで色が変わる特別な物質（光応答性分子）が含まれているため、最初は真っ白だったスライムも、捏ねているうちに日光に当たり、だんだん赤く変色していきました。

また、レーザーポインターで集中的に光照射すると、照射部分がより赤くなります。

 なお、光応答性分子を溶液に溶かしただけでも、同じように光を吸収した部分だけ変色します。

最後は、物質に磁力があることを簡単に確認できる超常磁性を持つ物質（磁性液体）を使って、物質の磁力線を観察しました。

磁石を近づけると、超常磁性物質がトゲトゲした形に姿を変え、磁力線が現れます。

近づける磁石の磁力によってトゲトゲ具合が変化する様子も観察できました。

生き物のように変形する超常磁性物質に、部員らは夢中になっていました。

 谷藤先生は、講義中に何度も「視点を変えてみることで、新しいアイデアが生まれる」とお話しされていました。

今回、外で実験をしてみて、不便だなと感じたところや、新しく見えた景色があったのではないかなと思います。

ぜひ今回感じた「不都合な点・改善したい点」を研究テーマの材料としてもらえればと思います。

新鮮で楽しい経験をすることができました。今回学んだことや感じたことを、今後の研究活動に活かしていきたいと思います。

この場をお借りして、谷藤先生に深く感謝申し上げます。ありがとうございました。

楽しい時間もあっという間に過ぎ、部員らは少し名残惜しそうでしたが、しっかり片付けて撤収しました。