名古屋大学集中講義2008 - 触媒反応化学分野

名古屋大学集中講義2008
2008/06/09─
2008/06/09─「結晶材料特別講義」第3
「結晶材料特別講義」第3回
1
結晶材料特別講義
機能材料化学研究の基礎─光触媒を中心に
2008年6月9日（月）∼10日（火）
名古屋大学大学院工学研究科
大谷文章（おおたにぶんしょう）
北海道大学触媒化学研究センター・教授
北海道大学大学院環境科学院・教授（兼担）
北大 大谷研
検索
光触媒 研究室
検索
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2
題材
■ 燃料電池−報道と科学論文，解説：科学表現とは何か
■ 電子レンジ−インターネット上の情報と科学
■ ダイオキシン−報道と科学
■ 物質とはなにか/環境とはなにか/科学の視点
■ 物質の同定−科学的な方法とはなにか
■ エベレスト登頂−科学的な方法とはなにか
■ 科学の三冠王−科学者はなにをめざすのか
■ 電車の混雑−科学におけるオリジナリティ
■ ダイエットチラシ−データの捏造と粉飾：科学倫理
■ キラリティ−化学におけるかたちと対称性
■ 科学における論理性と実験ノート
■ リサイクル−環境と物質とエネルギー
■ 血液型性格判断と星占い
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3
Ｑ： ノートをとってください
■ いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時代の
風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，ノートをとって
ください．
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4
Ｑ： ノートをとってください
■ いまから，新聞の記事（2006年7月16日・毎日新聞「時代の
風」同志社大学教授・浜矩子）を読みますので，ノートをとって
ください．ただし，このあとで，そのノートを見てヨーロッパと北
アフリカの地図を書いてもらいます．そのことを意識してノート
をとってください．さきほどのＱのノートを見てもかまいません．
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5
Ｑ： 地図を描いてください
■ ノートを見て，ヨーロッパと北アフリカの地図を書いてください．
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6
ヨーロッパ
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7
北アフリカ
スペイン
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8
論理を組み立てる
・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海）
・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア
・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ
・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガル
の2国がイベリア半島）
・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル
・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南
・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する
・ウクライナ： 背中の向こうがロシア
・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と親
指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで）
・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス
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9
必要な情報
・アルバニアは東欧＝イタリアの長靴は左向き
・ポルトガルがユーラシア大陸（ヨーロッパ）の西端
・ロシアが東側にある
・ウクライナ： ロシアとポーランドと接する
・イタリア： スイス/フランス（オーストリア/スロベニア/
モナコ?/バチカン/サンマリノ）と接する
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10
必要条件と十分条件
■ ある物質の構造を特定する 十分条件 はなく，あるのは
必要条件 だけ（いくつ必要条件があるのか不明）．
■ 「もしこの物質が目的物質なら」
・実験結果Aが得られるはず・・・得られた
・実験結果Bが得られるはず・・・得られた
・実験結果Cが得られるはず・・・得られた
・実験結果Dが得られるはず・・・得られた
．．．だから（経験的に）
例：NMR
例：分子量
例：赤外吸収
例：元素分析
「この物質は目的物質である可能性がきわめて高い」
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11
必要条件の集積
■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される．
■ ある仮説に対して
・必要条件Aが成立
・必要条件Bが成立
・必要条件Cが成立
・必要条件Dが成立
・必要条件Eが成立
．．．だから（経験的に）
「この仮説が正しい」可能性が高い
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必要条件の集積
■ 必要条件が1つでも成立しなければ，仮説は否定される．
■ ある仮説に対して
・必要条件Aが成立
・必要条件Bが成立
・必要条件Cが成立
・必要条件Dが成立
・必要条件Eが成立
．．．だから（論理的に）
「この仮説は正しくない」
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13
記録として残すべきもの＝実験ノート
・イタリア： 長靴型/かかとごしにうしろにアルバニア（間に海）
・フランス： 下（地中海ごし）にアルジェリア
・ドイツ： 振り向く（東欧なので右）とポーランド/チェコ
・ポルトガル： スペインとしか接していない（スペインとポルトガル
の2国がイベリア半島）
・スペイン： ピレネー山脈を介してフランス，反対側にポルトガル
・モロッコ： ジブラルタル海峡をはさんでイベリア半島の南
・スイス： ドイツ/フランス/イタリアと接する
・ウクライナ： 背中の向こうがロシア
・デンマーク： 下にドイツ/左手（ひとさし指［先にノルウェー］と親
指［先にスウェーデン］）型（海をはさんで）
・オランダ： 下にドイツ/振り向けば北海でその先がイギリス
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血液型と性格（気質）
■ ABO式血液型
によるもの
・Rh+/・ＭＮ式
・Ｐ式
・Ｋｅｌｌ式
・ルイス 式
Ｑ
どれがABOですか
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15
血液型と性格（気質）
■ ABO式血液型
によるもの
・Rh+/・ＭＮ式
・Ｐ式
・Ｋｅｌｌ式
・ルイス 式
Ｑ
どれがABOですか
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16
血液型と性格（気質）
■ なぜかわかりま
すか： 判断基
準は何ですか
A： 神経質（几帳面）
B： 自分勝手（マイ
ペース）
O： 単純（リーダーシッ
プ）
AB： 二重人格
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ABO式血液型とは
■ ABO式血液型の判定
基本的には，抗原−抗体反応を利用．生体が，外からの異質物（異物）か
ら守るために，この異質物を異質と認識し，無毒化もしくは排泄しようとす
るなどの生体反応が抗原抗体反応．異質物が抗原，異質であると認識す
るものが抗体である．抗原と抗体は鍵と鍵穴にたとえられる．ＡＢＯ式血液
型では，
A型： 赤血球の表面にA抗原・血清中には抗B抗体
B型： 赤血球の表面にB抗原・血清中には抗A抗体
O型： 赤血球の表面に「なし」・血清中には抗A/抗B抗体
AB型： 赤血球の表面にA抗原/B抗原・血清中には「なし」
赤血球（血清）について抗原抗体反応がおこれば濁り（沈殿）が生じる．
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Ｑ： 血液型占い・星占い
血液型
星占い（占星術）
０
１
２
３
４
５
０
１
２
３
４
５
まったく信じない
信じている
気になる
あたったことがある
他人との相性を考える
他人に当てられた
６ （その他： 具体的に）
まったく信じない
信じている
気になる
あたったことがある
他人との相性を考える
他人にあてられた
６ （その他： 具体的に）
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Ｑ： プロゴルファーと血液型の関係は
■ 配布した記事を読んで，プロゴルファーに向いている血液型を
判定してください
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カイ（χ）2乗検定： 統計学的推論
2
⎧
(
xi − mi ) ⎫
2
χ = ∑⎨
⎬
mi
i =1 ⎩
⎭
n
xi ：
mi：
（n：
観測値（実際に得られた値）
期待値（ある仮定のもとに期待される値）
自由度［ABO血液型なら3］）
■ さまざまなnについて，χ2とαの関係について計算した表をつ
かって起こりうる確率αをもとめる
α
α（確率）
0
χ2
x^2(3)
0.100
6.25139
0.050
7.81473
0.025
9.34840
0.010
11.34490
0.005
12.83810
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21
2004年プロゴルフ賞金ランキング
■ 女子50位まで・男子64位まで
■ 不明なものをのぞいてABO式血液型を調査
■ カイ（χ）2乗検定をおこなう
■ 女子6.5・男子3.1・合計で6.8
全員
血液型
A
B
O
AB
計
α
x^2(3)
0.100
6.25139
0.050
7.81473
0.025
9.34840
0.010
11.34490
0.005
12.83810
人口比 女子 理論度数 カイ2乗 男子 理論度数 カイ2乗 合計 理論度数 カイ2乗
0.387
12
19.35
2.792
17
24.77
2.436
29
44.12
5.181
0.222
17
11.10
3.136
16
14.21
0.226
33
25.31
2.338
0.292
17
14.60
0.395
25
18.69
2.132
42
33.29
2.280
0.099
4
4.95
0.182
6
6.34
0.018
10
11.29
0.147
1
50
50.00
6.505
64
64.00
4.812 114
114.00
9.945
日本人のみ
血液型
人口比 女子 理論度数 カイ2乗 男子 理論度数 カイ2乗 合計 理論度数 カイ2乗
A
0.387
11
15.48
1.297
15
19.74
1.137
26
35.22
2.412
B
0.222
15
8.88
4.218
12
11.32
0.041
27
20.20
2.288
O
0.292
12
11.68
0.009
20
14.89
1.752
32
26.57
1.109
AB
0.099
2
3.96
0.970
4
5.05
0.218
6
9.01
1.005
計
1
40
40.00
6.493
51
51.00
3.148
91
91.00
6.814
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血液型の統計
■ いったい誰がいつ調べたデータか
■ 地域性はないのか： 世界の中では大きな分布のちがい
■ 世代間（年齢）で分布は変化していないのか
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血液型人間学
■ 100項目くらい調査すると，肯定率と血液型の有意性が数個は出るが，
関連性の強さ（予測力）は1%に満たない．また，結果は血液型人間学が予
測する方向でもないし，調査の度にちがった結果がでる．
■ 血液型人間学を指示する結果でも，知識の汚染から説明できる．血液型
による因果関係を仮定しなければならない理由がない．
■ 特定の集団，政治家，野球選手，芸能人などを選び，日本人の平均的な
血液型分布と異なることを示す研究は，何の意味もない．政治家，野球選
手，芸能人などがどのような性格であるか，同時に測定した客観的データ
がない．
■ 血液型でグループ分けしても，年齢，性別，居住地，社会階層の違いなど
が統制されていない．したがって，グループの差は血液型に起因するのか，
その他の要因に起因するかはわからない．血液型研究で結果が一貫しな
いのはこのためである．
村上宣寛「『心理テストはウソでした』受けたみんなが馬鹿を見た」日経BP社
（2005）p. 46．
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おなじ誕生日
Ｑ 誕生日は何月何日ですか
Ｑ このクラスのなかにじぶんとおなじ誕生日の人がいると思いま
すか
Ｑ このクラスのなかにおなじ誕生日の人がいる確率はどのくらい
だと思いますか
2008/06/09─
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25
おなじ誕生日の人がいる確率
■ 1-（ぜんぶがちがう誕生日である確率）
■ 23人で50%をこえる（意外に大きい）
365!
p = 1−
n
365 (365 − n )!
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26
質問．．．
Ｑ
Ｑ
あなたのニックネームは何ですか
今回の講義の感想・意見・質問
北大 大谷研
検索
連絡先
[email protected]/011-706-9132
2008/06/09─
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