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第49時
実験21 化学実験アラカルト2017 10 11(水)、12(木)、16(月)
第2理科室はじめに
今日は楽しい実験を3つ行います。
- 塩化コバルト紙
- 水中花火
- 水素の大爆発
その後、次の時間に行うカルメ焼きの予習をします。
上:装置の中で爆発する様子
本時の目標
・塩化コバルト紙が水によって青から赤へ変化することを確認する
・水中花火が水中で燃える様子を見て、水中で酸素が発生していることを理解する
・手づくりの水素爆発装置で、水素爆発を体感する
・いくつかの金属の炎色反応を確かめる
・時間がある学級は、次時行うカルメ焼きの準備について知る準 備
生 徒 教 師
- 教科書
- 理科便覧
- ファイル
- 本日の学習プリント(1 /人)
- 塩化コバルト紙(1 /人)
- ピンセット(1 /人)
- ガスバーナー(1 /班)
- 水中花火(2 /組)
- 水槽(1 /組)
- 水素ボンベ(1 /組)
- 手作りの水素爆発装置(1 /組)
授業の流れ
(1)本時の授業内容の紹介 (1分)(2)塩化コバルト紙の確認 (8分〜10分)
塩化コバルト紙は、水を調べるために使われるものです。形状はリトマス紙と同じ、色は水によって青から赤へ変わります。反応性は高く、空気中の水分によって簡単に変化します。また、色変化には可逆性があります。中学校の理科準備室では、この保管に苦労していることでしょう。ガラス製デシケターで保管しておいても、利用する頃には薄いピンク色になっている場合がほとんどです。生徒実験のために新品を事前準備しても、変色してしまうことが多々あります。とくに、塩化コバルト紙を低温で保管しておいた(室温よりも低い)場合は、瞬時に水分を含み変色します。使用前に熱風乾燥器、試験管乾燥器、ドライヤーなどで水分を飛ばすことはできますが、乾燥した状態を1時間保つことはできません。
塩化コバルト紙の使い方
(1)『変色した塩化コバルト紙』を1人2枚ずつ配る
(2)各自で水分を飛ばさせる
(3)水で、赤から青になることを確認させるポイントは、(2)各自で水分を飛ばさせることです。方法はいろいろありますが、私はピンセットとガスバーナーを使わせます。バーナーの炎であぶるのです。下手な生徒は燃やすことがありますが、気にしません。
「2本とも燃やしたら実験観察の技能ポイントはゼロ!」と宣言しておけば、かなり慎重に操作します。ただし、どんなに注意していても燃やしてしまうことがあるので、一人2枚ずつ配布します。
色が青になったら、水を1滴垂らし、赤色にさせます。完成品は学習プリントに添付させますが、添付前に、セロハンテープで密封させます。つまり、塩化コバルト紙を裏と表からセロハンテープで貼るのです。
上:両面張りした塩化コバルト紙を学習プリントに添付する生徒
※塩化コバルト紙の上端が黒く焦げている
※左端のピンク色は、湿っため
※右端のピンク色は、意図的に水をつけたためこのようにしても、空気中の水分による変色は避けられません。ことある毎にこのプリントを見る子どもは、日に日に失われていく青色を見て残念な気持ちになりますが、それは興味関心が高いことを示しています。
(3)水中花火 (5分〜8分)
水中花火は市販のものです。学校に出入りしている業者に依頼すれば、1本100円程度で持ってきてくれる思います(手間賃のことを考えてあげてくだいね)。
上:水中花火
火薬の中に、酸素を発生するものが入っているので、水中でも酸素と化合し、燃焼しづつけることができる。水中花火の使い方
(1)点火する
(2)見せる
(3)水槽の中に入れ、燃焼している様子を見せる
(4)水中から出し、空気中で燃焼する様子を見せる
(5)(3)と(4)を繰り返す
上:空気中で燃やす
上:水中に入れる(4)水素の大爆発 (10分〜20分)
手作りの水素爆発実験装置で、大きな音と光を楽しみます。装置の作り方や実験の様子は、私の著書『中学理科の化学』 p55にあります。
上:実験装置に水素ガスを入れる
上:装置の中で爆発する様子以下の動画は、予定通りに爆発しなかったものです。水素の分量や入れ方が適切な場合、装置先端部のガラス管で燃焼する小さな炎を1分弱見守ります。その炎が消えると、画像のような爆発が起こります。
(5)次時のカルメ焼きの予習(10分〜15分)
次の時間の行うカルメ焼きについて説明します。大切なことは、子どものやる気を高めることと家庭で準備するものを確認することです。自由班になります。
上:本時の板書(クリックすると拡大します)
※カルメ焼きに関する事項は右下(6)本時の感想、考察 (5分)
授業を終えて
テストに直結する内容は何もありませんでしたが、中学理科の思い出に残る時間になったのではないかと思います。実践ビジュアル教科書『中学理科の化学』
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実験22 カルメ焼き
炎色反応