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第57時
観測7 気温(エネルギー)のmodel図
2017 11 8(水)、9(木)
普通教室はじめに
同じような作業を繰り返すことで、イメージの強化を図ります。関連ページ
気温と飽和水蒸気量2年(2003年)
飽和水蒸気量2年(2000年)
飽和水蒸気量22年(2000年)
湿度の求め方2年(2003年)
上:本時の学習プリント(クリックすると拡大します)
本時の目標
・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)
授業の流れ
(1)本時の授業内容の紹介 (1分)(2)本日の天気図(3分〜5分)
(3)湿度0%、1立方メートルの空間に10gの水を放置する(3分)
下図1は、今日の学習プリントです。
図1:本時の学習プリントこのプリントの左端の図に、下図2のような初期条件を設定します。
図2:本日の初期条件部屋の大きさ:1立方メートル
室温:10℃
湿度:0%
部屋に放置した水の量:10g(4)放置しておくとどうなるか (3分)
放置しておいた水は、空気中に飛び出します。その現象を『蒸発』 といいます。蒸発できる量は、前の時間に学んだように決まっています。10℃の飽和水蒸気量(限界値)は9.4g 。したがって、器に残っている水は、2.6g(12g-9.4g)になります(下図3)。この簡単な計算問題は、算数の苦手な子どもを先生が指名してください。そして、いい雰囲気をつくってあげてくださいね。
図3:10℃の飽和水蒸気量は、9.4g/立方メートルなお、この部屋は湿度100%です。また、部屋の水は動的平衡状態にあり、水蒸気も器の水も動き回りながら互いに入れ替わっています。それをイメージさせることが重要です。前の時間に引き続き、同じ説明を繰り返してください。たった15秒の説明ですが、それをするのとしないのとでは、子どもの想像力形成に大きな違いが生まれます。
下図4は、その部屋から器を取り除いたものです。
図4:10℃、飽和水蒸気で満たされた部屋次の(5)はこの部屋を冷却、(6)は加熱したときの様子を調べます。
(5)飽和水蒸気で満たされた部屋を冷却する(3分〜5分)
部屋を冷却すると、水蒸気は元気を失います。飛ぶことができなくなった水蒸気は水(水滴、露)になります。例えば0℃まで冷却した場合、飽和水蒸気量4.8gは飛ぶことができますが、残りは露(つゆ)になります。その量は、4.6g(9.4g-4.8g)です(下図5)。
図5:冷却した部屋(水蒸気量4.8g、露4.6g、湿度100%)(6)飽和水蒸気で満たされた部屋を加熱する(3分〜5分)
部屋を加熱すると、水蒸気は元気になり、もっとたくさんの水蒸気を飛ばすことができるようになります。その結果、部屋にゆとりができます。ゆとりがない状態を100%(飽和)というのですから、加熱した部屋の湿度は下がることになります。
例えば、20℃に加熱した場合、飽和水蒸気量は17.3gです。しかし、現在量は9.4gなので、湿度は次の計算式で求めることになります。
湿度=現在の水蒸気量÷飽和水蒸気量
湿度=9.4g÷17.3g
湿度=0.543
湿度=54.3%
図6:加熱した部屋(水蒸気量9.4g、飽和水蒸気量17.3g、湿度54.3%)
さらに、30℃に加熱した場合を紹介します(下図7)。
図7:30℃に加熱した部屋(水蒸気量9.4g、飽和水蒸気量30.3g、湿度31%)湿度=現在の水蒸気量÷飽和水蒸気量
湿度=9.4g÷30.3g
湿度=0.310
湿度=31%(7)本時の感想、考察 (5分)
上:本時の板書(クリックすると拡大します)
授業を終えて
ゆったりした1時間だったと思いますが、ゆっくり反芻しながら、同じようなものを別角度から眺めることは意義ある学習だと思います。関連ページ
気温と飽和水蒸気量2年(2003年)
飽和水蒸気量2年(2000年)
飽和水蒸気量22年(2000年)
湿度の求め方2年(2003年)実践ビジュアル教科書『中学理科の地学』
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