このページは、Mr.Taka 中学校理科の授業記録> 1年(2012年度)です |
第43時
実験19:いろいろな酒を蒸留しよう2012 10 4(木)、5(金)
理科室はじめに
時間にゆとりがあれば、この実験の前に1999年に実践した『実験8 蒸留』を行うべきです。その授業は、水とエタノールを混ぜる演示実験から始まります。水とエタノールはいずれも無色透明ですが、それら2つを1つのビーカーに入れると完全に混ざります。無色透明の混合液を見た生徒は、もう2度と2つのビーカーに分けることは不可能だと感じます。そこで、次の発問をします。「もう一度、2つの液体に分けられると思う人は手を挙げてください!」
「その方法を解る人はいますか? ・・・前の時間に習ったことを利用すればできるよ!」
→ 水とエタノールの沸点の違いを利用する水の沸点100度C、エタノールの沸点78度Cを確認してから、混合液を各班に配付します。そして、沸点の違いを利用してエタノールと水に分留させるわけです。半々に混ぜたものを使えば、確率100%でエタノールを取り出すことができるでしょう。その応用実験として本時を配置すれば、より鮮やかな1時間になりますが、本年度から完全施行の学習指導要領では無理なので、次の改定まで声を出し続けましょう。
他年度の実践
・実験10 みりん、ワインの蒸留 1年(2002年)
・実験8 蒸 留 1年(1999年)
・いろいろな蒸留実験 1年(1999年)
上:持参した酒を加熱し、何本かの試験管に蒸留した液体を調べる生徒達
本時の目標
1 いろいろな酒を蒸留し、エタノールを取り出す
2 蒸留によって取り出した液体を脱脂綿につけ、燃焼する様子を観察する
3 正しい操作で安全に実験する準 備
生 徒 教 師
- 筆記用具
- 教科書、理科便覧、ファイル
- いろいろな酒
ウィスキー
ブランディー
ワイン
日本酒
みりん
- 本日の学習プリント (1/人)
- 試験管(6本)
- 試験管立て
- 沸騰石
- 鉄製スタンド
- ゴム栓・ガラス管・ゴム管のセット
- ガスバーナー
- マッチ
- 脱脂綿
- ピンセット
- ぬれ雑巾
- エタノール(演示実験用)
授業の流れ
(0) 生徒が持参した酒の確認
始業前に、生徒が持参した酒を確認、点検印を押します。(1) 本時の内容紹介 (1分)
生徒実験の時間を確保するため、短時間で実験目的、操作方法、結果のまとめ方、を解説することを知らせました。(2) 生徒が持参した酒の確認 (2分)
「酒を持ってきた人は手を挙げてください。・・・おっと、ほとんどの人が持ってきていますね。大変よろしい。では、ウィスキーを持ってきた人? ・・・ウィスキーは強いお酒ですが、それはアルコールの割合、すなわち、アルコール度数が高いということです。アルコール度数はラベルに表示してあるので、見てください。ウィスキーでなくてもラベルがあるなら、必ず表示してあるはずです。では、調べてご覧! ・・・(生徒からいろいろな声が聞こえるので、適切なものを拾って『アルコール度数』について関心を高める)・・・ということで、酒の種類によってアルコールの割り合いが違いますが、今日は、持ってきた酒からアルコールを取り出す実験をします。」(3) エタノールの紹介 (2分)
「酒に含まれているアルコールを何というか知っていますか? ・・・そうです。エタノールです。よく知っていますね。アルコールはたくさんの種類があり、単純なものから順にメタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、などがあります。詳しいことは時間があるときに紹介しますが、有名なものは2つで、1つは適量なら薬になるエタノール、もう1つは飲むと目が見えなくなるメタノールです。今日はみなさんが持参した酒からアルコールを取り出しますが、それは飲んでも大丈夫なエタノールで、注射を打つ前の消毒液としても使われているものです。あ、エタノールについては4時間前に『実験16 エタノールの沸点』で教えましたね。」(4) 酒からエタノールを取り出す蒸留装置の確認 (8分)
今日の学習プリントのタイトル『いろいろな酒を蒸留しよう』にある、蒸留という言葉の意味を紹介した後、すぐに蒸留装置を板書します。
上:A組で紹介した蒸留装置(本日の実験装置)の板書蒸留装置のポイント
1:酒の中に沸騰石を入れる
2:ガスバーナーは中火 → 沸騰した液体がゴム栓に達したら失敗
3:酒の量は、試験管1/5〜1/4 → 同上で失敗
4:混合液は、5本の試験管に分ける
→ 4本は蒸留した液体を捕集する + 1本は蒸留しなかった残り物(沸騰石入り)
5:試験管4本には、それぞれ試験管の底から5mm〜7mm 蒸留した液体を捕集する
6:ゴム管・ガラス管から出る気体は、とくに冷却しなくても液体になればそれで良い安全を確保するための注意
1:酒の中に沸騰石を入れる
2:ゴム管を折り曲げない
3:ガラス管を抜き差しするときに火傷しない(5) 実験結果のまとめ方とエタノールの確認方法 (7分)
試験管4本のまとめ方を紹介します。
上:B組の板書まとめ方のポイント
1:1本目の試験管には、沸点が低いエタノール(78度C)が捕集される
→ 1本目で捕集できない場合、2本目以降の可能性はゼロ
2:捕集できるエタノールの量は、酒のアルコール含有量で決まる
→ アルコール度数40%なら、初めの試験管2本はエタノール、次の2本は水、残った1本は旨味成分
3:エタノールの確認は、捕集した液体を脱脂綿につけて行う
→ 液体が燃焼すればエタノール
上:C組の板書(6) 生徒実験 (25分)
初めての実験でしたが、協力しあってできたようです。写真下の班の生徒は、ペットボトルに少量の焼酎を入れて持参したと思います。ガスバーナーの右にある小さな容器を使って持ってきた生徒もいました。時間があれば、いろいろな酒を調べることができて楽しくなったと思います。
上:火傷しないように注意しあいながら試験管をかえる様子
上:炎の大きさを調節しながら蒸留を続ける様子
上:試験管の上に脱脂綿の載せ、それぞれの試験管に捕集した液体が燃えるか確かめる様子エタノールの確認方法
上:脱脂綿下部は、水がついているので燃えない(白いまま、変化なし)。脱脂綿上部は、水もエタノールもついていないので燃えて黒くなる(脱脂綿そのものが燃える)。 →脱脂綿にエタノールが含まれている場合、ガスバーナーの炎に入れた途端にエタノールが燃焼する(脱脂綿は白いまま変化しない)。この操作は、4時間前の『実験16 エタノールの沸点』で演示済み。
上:脱脂綿そのものは変化していないので、エタノールが燃焼している
上:A君の学習プリント
授業を終えて
このページの冒頭で述べたように、蒸留実験を行うなら2時間欲しいですね。
蒸 留 分 留 ・沸点の違いを利用して、混合液を2種類以上の液体に分けること。 ・蒸留の中でも、ほぼ完全に分けられる場合、石油を蒸留する場合は『分留』という。
実践ビジュアル教科書『中学理科の化学』p.91欄外から関連ページ
・実験16 エタノールの沸点 1年(2012年)
・実験10 みりん、ワインの蒸留 1年(2002年)
・実験8 蒸 留 1年(1999年)
・いろいろな蒸留実験 1年(1999年)実践ビジュアル教科書『中学理科の化学』
第1章 分 子 脱脂綿とエタノールを加熱する
↑ 印刷原稿をご覧になれますp.11 第5章 状態変化 エタノール水溶液を分留しよう p.88、p.89 ウィスキー、ラム酒を蒸留しよう
台所にある水溶液のいくつかは、エタノールを含んだ混合物です。成
分表示を見て、興味を持った水溶液を蒸留してみましょう。p.90、p.91 石油(原油)の分留
地下から採掘される石油は、大昔の植物(有機物)からできた混合物
です。これを加熱すると、沸点の順に分かれます。最後に残るのは、高
温でも蒸気にならない重油やアスファルトです。p.91
実験18:パルミチン酸の融点、凝固点 |
実験20:こげた砂糖の拡散(水溶液) |