実験６　１円硬貨の密度

　　　　　2016　7　11（月）、13（水）、14（木）
　　　　　理科室

はじめに
　前時『実験５金属（メタル）』で学んだ金属は、それぞれ固有の密度をもっています。同じ大きさで比較した場合、重いものと軽いものがあります。

　密度の測定はいろいろな物質でできますが、金属は理想的です。（１）金属は純物質なので固有値があること、（２）水銀をのぞく69種類の金属が固体（常温）であること、（３）水に沈むもの（1g/cm3以上）が多いこと、が理由です。したがって、理科で、金属の密度を測定させることは理にかなっています。とくに、日常生活で使われる１円硬貨はアルミニウム100％（密度2.7g/cm3）で、中学１年生の実験材料として最適だと思います。

　なお、本時の授業記録はありません。完成度が高い授業の１つだからです。４年前の『実験1 １円硬貨の密度１年（2012年）』を再編したものを掲載します。

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『実験1 １円硬貨の密度１年（2012年）』を再編 図１：持参した１円、５円、10円硬貨を見せる生徒 　家庭でたくさんの硬貨を準備することができれば、すでに授業の半分は成功していると言えるでしょう。なお、１円硬貨は純物質ですが、５円と10円硬貨は合金です。合金であっても、成分比が均一なので固有の密度を持っています。 図２：定規を使って立方体を描く生徒 　密度を求めるためには、同じ体積で比較する必要があります。体積１cm3 を基準にすることが多く、教科書や資料集は『g/cm3』で記載されてます。 図３：１円硬貨の質量は１g／枚 　図３のように、質量の測定は簡単です。電子てんびんに載せるだけです。なお、電子てんびんで測定できるものは質量（g）ではなく『重さ（N、g重）』ですが、ここでは知らないふりをしてください。 図４：メスシリンダーで体積を測定する生徒 　１円硬貨１枚１gですが、その体積は１cmではありません。体積の求め方はいろいろありますが、授業では図４のようにメスシリンダーと水を使います。これにはいくつかの技術が必要ですが、詳細は元ページ『実験1 １円硬貨の密度』をご覧ください。 図５：自分の班のデータを板書する生徒 　実験データはみんなで共有します。１円硬貨の密度は教科書や資料集を調べればわかりますが、５円や10円硬貨は平均値としても良いでしょう。ネットで調べたり、理論的に計算することも可能です。

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終わりに
　密度の濃い楽しい授業です。日本国から１円硬貨がなくなるまで、是非とも実践してほしい理科授業の１つです。

関連ページ
実験1　１円硬貨の密度　１年（2012年）
実験16　１円の密度　１年（2002年）
基本操作　メスシリンダー、上皿てんびん　１年（1999年）

実践ビジュアル教科書『中学理科の化学』

第２章　原 子

１円硬貨の密度

p.26〜 p.27

実践ビジュアル教科書『中学理科の物理学』

第１章　量と単位	国際単位系（ＳＩ単位系）	p.8〜 p.10
	長さと面積と体積の関係、そして、密度へ	p.9
	誤差と目盛りの読み方	p.12〜 p.13
	重さと質量の比較	p.17
	重力単位系	p.17欄外
	Ｎと重ｇの単位変換	p.17欄外