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K's理科実験室 ~K's Science Lab~

中学校理科の教材に関するメモなど

 
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木炭電池

 木炭とアルミはく,食塩水を組み合わせて作った電池でモーターを回します。アルミニウム原子が電子を失い,陽イオンになるのと,電子の受け取りは空気中の酸素らしく複雑すぎるのでこの点はスルー。木炭自体は変化しないということで,使用後は食塩水ごとこのまま乾燥させてまた来年…。
アルミニウムと銅の電池ではオルゴールが鳴りましたが,モーターは回りません。このことから,電圧と電流の違いや,電力へと発展させることも重要だと思います。
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33円電池

 イオン化傾向(陽イオンになりやすさ→電子の離れやすさ)の違いによる電池の実験。アルミニウムと銅の組み合わせ。
念のため以下
「貨幣損傷等取締法」
○1 貨幣は、これを損傷し又は鋳つぶしてはならない。
○2 貨幣は、これを損傷し又は鋳つぶす目的で集めてはならない。
○3 第一項又は前項の規定に違反した者は、これを一年以下の懲役又は二十万円以下の罰金に処する。
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中和と塩

 中和と塩の実験で H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 + 2H2O
12穴セルプレートを使って,溶液はそれぞれ100mLで3クラス分。
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酸性アルカリ性とイオン

 寒天で固めた硫酸ナトリウム水溶液(水500mlに寒天8g,硫酸ナトリウム(水和物)を4g加え加熱)を4cm程度の深さまで容器に入れて,φ4.5mmのストロー80本を浸して固める。残りの寒天にBTB40ml程度入れ,容器(1LのPETボトル)に6cmの深さまで入れて透明なφ5mmのストロー40本を入れて固めます。
 塩酸,水酸化ナトリウム(1moL程度)を画びょうの先に付け,ストローの中心に刺してBTB溶液を変色,電圧25Vを加えて数分待機。
 並列につないで一度に行うよりも,塩酸,水酸化ナトリウムそれぞれ別にやった方が良いかもしれません。
 H+の動きはハッキリ分かるのですが,OH-はイマイチ…イオンの大きさ,質量によるものなのでしょうか?
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酸性とアルカリ性

 イオンからの酸アルカリの性質に迫ります。
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中和と塩

 塩酸と水酸化ナトリウムの中和による塩の観察。
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塩酸と水酸化ナトリウムの中和

 帰国後&新年1発目の授業は塩酸(HCl)と水酸化ナトリウム(NaOH)による中和の実験。12穴シャーレに塩酸2.5mL,水酸化ナトリウム3.0mLをそれぞれとり,水酸化ナトリウム水溶液にフェノールフタレイン溶液を1滴のみ滴下。塩酸を少しずつ加え,ストローでかき混ぜながら観察。水溶液が無色になったところで水ライドガラスにとり乾燥。溶液はそれぞれ50mLで充分。
HCl + NaOH →の反応を予想しながら行います。
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塩酸の電気分解

 電気分解による化学変化を,水溶液中の電離(イオン)についての学習内容から仮説を立て,実験で確認。
 塩酸は,3%,300mL準備で10グループ分,各6穴シャーレの2箇所に半分ずつでOK。電極にはシャープペンシルの芯を使用,電圧はMax25V,水素の確認はタレびんを置いて,キャップを外して点火。塩素は,においと,漂白作用で確認。食紅を溶かした水溶液に,タレびんから直接数滴加えかき混ぜて脱色。シャープペンの芯は折れやすいので,極小ミノムシクリップを使用。
 漂白作用が塩素によるものであると示すには,陽極陰極両方で脱色して比較するのが本筋かも知れませんね。次年度以降への引き継ぎ。
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電流を通す水溶液

 電流を通す水溶液と通さない水溶液の比較。24穴セルプレートを使用して,マイクロスケールで溶液は9グループ×3クラス=27グループを各100mLで賄えました。
 電流を通す通さないではなく,50mA端子で針が振れない→結果は最小目盛り(1mA)の1/10以下,つまり「0.0mA」と表記すべき。電極の変化も観察させますが,延々と電気分解を続けると時間切れになるため,30秒以内などと上限を設定する必要あり。
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国内線機内で放射線量計測

 国内線機内(最高高度約10,000m)で放射線量を測定しました。スナック菓子の容器もパンパンにふくらみました。高度10,000mでも機内の気圧は800hPa程度に保たれているようです。
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プロフィール

Koichiro

Author:Koichiro
 公立中学校教師(理科)です。自然体験。科学的な実体験を通して,科学的に考えるとはどういうことなのか,そして科学の面白さや奥深さを実感できるような授業を目指しています。
 2011.3.11の震災当時には校舎が沈下,解体され,プレハブ仮設校舎の生活でしたが,たくさんの方からご支援いただき,なんとか観察・実験を継続することができました。自分の実践が少しでも他の理科教育に携わる方の参考になれば幸いです。自分のメモも兼ねて,授業実践や観察・実験教材などアップしています。
 なお,当サイトは観察・実験の実践を紹介するものであり,その安全を確実に保証するものではありません。授業などで実践する前には,充分な予備実験を行い,事故防止に努めて下さいますよう,よろしくお願いいたします。

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