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
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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
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- 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）
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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
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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
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上：Ａ君の学習プリント
脱脂綿とエタノールを加熱する