| このページは中学校２年理科『化学』／takaの授業記録2003です |
実験６ 使い捨てカイロ（おだやかな酸化）
2004 2 2（月）
第１理科室
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化学反応式を使ってこれまでの実験をまとめるべきか、それとも、今日の実験で遊ぶべきか迷った。 準備室で『カイロを作る』予備実験をすると、７０度Ｃまで温度上がるので、そこそこに面白い結果が得られるが、問題点は『炭素』で理科中が汚れること。非常に細かい粒子なので、私の年老いた皮膚の奥深くまで侵入したものは簡単に取れない。水道水で洗う＝ 墨汁で洗う、という公式に気づくのに時間はかからなかった。 さて、結論としては、もう１時間簡単で身近かな実験をする＝ 化学反応式に親近感が沸く、に期待して本時の実験に踏み切ったが、理科室が炭まるけになったことも予想通りであった。 （右：市販のカイロを分解してかき混ぜると温度が上昇する。どうしてかな？） |
＜班で準備するもの＞ |
＜自宅から持参するもの＞ |
＜授業の流れ＞
１ 導入から実験手順まで
「今日はカイロの実験をします。家から持ってきた人は分解して、何度まで温度が上昇する
か限界に挑戦しましょう。持ってこなかった人は、理科室の材料で手作りカイロを作ります。
さて、カイロを持っている人は裏を見て下さい。成分が表示されていると思いますが、その
うち、温度を上げる成分はどれですか？ 細かい成分はメーカーによって違いますが、１番
大切な温度を上げるための成分は同じです。分かった人？」
「はい、そうですね。鉄粉、鉄です。では、これを化学反応式で表わしてみましょう。鉄、
プラス、何とか、やじるし、何とか、タス、熱。じゃあ、点線部分に適当な語句を入れて下
さい。分かった人は黒板に発表に来て下さい。」
「大正解です。前の実験では『スチールウール』を加熱して激しい酸化をしましたが、今日
は『鉄粉』を使っておだやかな酸化を行います。では、化学反応式も復習しましょう。スチ
ールウールと同じです。自分のプリントに書けた人は、黒板に発表して下さい。」
※注意：正しい化学反応式は以下の通り
Ｆｅ＋ 3/4Ｏ２＋ 3/2Ｈ２Ｏ→ Ｆｅ（ＯＨ）３ ＋ 熱エネルギー
「はいはい、これまた大正解です。なぜ、ＦｅやＦｅＯの前に２がつくのかについては、次
の時間、教室でじっくり説明しますので、今日は我慢して丸暗記して下さい。」
「次に、カイロの温度を上げる方法を考えます。」
（略）
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ちょっと意外なのが『水』。カイロの中には水分が含まれていて、反応が始まると湯気が出てくる。温度は７０度Ｃまではさっさと上がるが、それ以降は止まってしまうものが多い。そこで、水道水を追加したり、以下の試料を追加したり、各自で工夫をして反応熱を発生させる。 |
| ２）の実験『カイロを作ろう！』は、とにかく『炭素』をこぼさないように注意したい。雑巾で拭くことも危険である。薬包紙は使わず、ビーカーに直接入れる。これだけは、教師が配付した方が無難である。 ＜実験のポイント＞ ・ 鉄粉や炭素、食塩の量は適当でよい ・ 水の量がポイント（どろどろにならない程度） ・ 鉄粉（写真下）は多い方が高温になる |
（上：生徒に取りに来させたあとの『炭素』周辺） |
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授業を終えて
２つの実験を同時に行った班もあったが、とにかく、理科室は炭に塗れた。
次時は、これまでの化学反応式を教室でまとめようと思う。
それから、使い捨てカイロの化学反応式は、
２Ｆｅ＋ Ｏ２→ ２ＦｅＯ＋ 熱エネルギー ではなく、
Ｆｅ＋ 3/4Ｏ２＋ 3/2Ｈ２Ｏ→ Ｆｅ（ＯＨ）３ ＋ 熱エネルギー です。
各学校の実態に合わせて、御指導下さい。
化学反応式は自由研究とする、のも一案です。
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化学変化（化合）のまとめ