HomeMr.Taka 中学校理科の授業記録1年(2016年度)


実験13 パラフィンを加熱、冷却する

     2016 9 16(金)、20(火)、23(金)
     理科室

はじめに
 パラフィンの実験は4年前に初めて行いました。それ以来、毎年のように授業に取り入れています。とても単純な実験ですが、事前に実験結果をしっかり考え、その考え検証することで『固体』と『液体』の違いを体感することができます。これら2つの状態は、いずれも目で見ることができます。

 加熱しすぎた場合、目に見えない『気体』になります。とくに激しく加熱した場合は、白い湯気のようになりますが、それは空気で冷やされた『固体』状態のパラフィンです。

 授業では『粒子レベル』まで持ち込みませんが、授業の端々で『パラフィンの粒子』に関する解説をします。その説明は全員理解を目的とするものではなく、理解度の高い生徒を対象にしたものです。口頭で1回解説するだけです。『粒子レベル』の理解は、もうしらばくしてから行います。

 なお、本時の記録は図1と図2だけで、以下は4年前の実践『実験17:パラフィンを加熱、冷却する1年(2012年)』の再編です。


本時の記録
 板書2点だけです。


図1:本時の板書(A組、クリックすると拡大します)


図2:同上(B組、クリックすると拡大します)

実験17:パラフィンを加熱、冷却する1年(2012年)』の再編

 初めに、パラフィンを紹介し、その状態変化についてまとめます。ポイントはパラフィンを『たくさんの粒子の集まり』として考える視点を持つことです。


図3:パラフィンの状態変化のまとめ発表

 図3は、パラフィンを加熱すると質量は変わらないが、体積が大きくなることを発表している様子です。その後、図1・図2のようにビーカー内のパラフィンの様子を考え、スケッチさせます。

 その後、理論が正しいかどうかを確かめる検証実験を行います。


図4:加熱前のパラフィン入りビーカー

 図4のビーカーは、側面にパラフィンがこびりついています。これは前の実験班が、静かに冷却しなかったからです。このような状態でも、とくに問題はありません。きちんと、その様子をスケッチさせることが大切です。

 図5の左端は、加熱前のスケッチです。


図5:C組での板書

 次に、パラフィン入りビーカーの質量を測定してから、弱火で加熱します。図6には、電子てんびん、ダンボール(断熱材)が写っています。


図6:実験装置を組み立て、ガスバーナーを点火する生徒


図7

図8


 図7と図8は、2つの状態が存在しています。図7は、固体のパラフィンを突き、液体中に沈めようとしているところです。図8は、液体に沈んだ固体です。このことから、液体より固体の方が密度が大きいことがわかります。これは一般的な現象です。氷(固体)は水(液体)に浮く現象は、自然界において珍しいものです。


図9:大部分が液体になった状態の質量を測定する様子

 すべて液体になったら、質量を測定します。質量がまったく変化しないことが確認できるはずです。すべて液体になってからもガンガン加熱している班は、パラフィンが気体になって飛び出してしまうので、質量が減少します。


図10:早く冷やすために、水を手で送る様子

 次に、冷却です。そして、ビーカー中央部が凹むことを確認します。その理由はなぜか考え、それをまとめることができたら終了です。


図11:D君の学習プリント

 D君は、パラフィン粒子の動きを示しています。そして、重さ(質量)と体積の関係、すなわち、密度について記しています。

おまけ:食塩の状態変化
 図12は食塩を加熱する様子、図13は液体になった食塩です。

図12

図13

授業を終えて
 本時の目的は、目で見える物質の『状態変化』を理解することです。 目で見えるということは、目に見えない粒子レベルではないということです。目に見えない状態『気体』を説明するためには、目に見えないパラフィンの粒子をイメージする必要があります。

関連ページ
実験17:パラフィンを加熱、冷却する1年(2012年)

実践ビジュアル教科書『中学理科の化学
第4章 化学変化  1円硬貨の密度 p.26
第4章 化学変化  消したろうそくに火をつける p.43
第5章 状態変化  ロウの体積の変化(固体→液体→固体) p85

実験12 沸騰した水の泡 ←

→ 実験14 エタノールの沸点

↑ TOP


[→home
(C) 2016-2019 Fukuchi Takahiro