平成12年度 3学期授業実践 物質の状態変化編

第63回 平成13年 2月28日 【生徒実験】水飲み鳥はとまらない

今日は「気化」と言うのをテーマにまずは、「水飲み鳥」を導入

なぜ、これは動いているのかを解明!!

そして、気化熱を使った「指マッチ」、今回はアセトンを使いました。
アセトンの方が熱くないですね。

気化するには熱が必要!

そしてさらにもう一つ重要なのが周りの環境

ここで、ステンレスボウルを使ったマグデブルグで大気圧を実感

そして生徒実験

お湯を三角フラスコにいれ加熱、沸騰してきたら、火を止め、沸騰が収まったらゴム栓をする。
そして、濡れ雑巾で冷やすと・・・・

また沸騰し始めた?なぜだ?(終わり)

第64回 平成13年 3月 2日 水蒸気爆発・水銀でビー玉を動かす・水蒸気でマッチに火をつける

今日は「気体のパワー」です。

まず、世の中には様々な状態で気体が存在している話。

水は100℃にならなくても気体になっている。冬の窓ガラスに突然現れる結露も、じつは空気中の水蒸気が水になったもの。

この気体、温度が大きくなると大きなパワーが出る。

さて、4月から調理実習でてんぷらをやるかもしれないがてんぷら油が発火したときどうすれば言いのだろう。

火を消す。には水をかけたらどうか?

では、水をかけたらどうなるか、やってみよう。

そこが凹型になっている空き缶にサラダ油を半分ぐらい入れる。
それを上から、ハンドバーナーであぶり、サラダ油の温度を上げ発火点までにする。

そして、発火点で火がついたら(3cmぐらいのか細い火です)、すかさず、駒込ピペットで水を一滴かけた瞬間、油も飛び散り、火柱が1m近く上がりました。

つまり水蒸気爆発です。

サラダ油は200度以上で火がついている。そこに水をいれたらあっという間に水は沸騰して気体に変わる。その勢いで火柱が上がったんだ。

熱せられた気体はエネルギーをいっぱい持っている。

ここに水銀の入った管がある(気体分子運動実験器)中にビー玉がある。

これは水銀が気体になったときのエネルギーでビー玉を動かそうというものだ。

水銀と言うと温度計に使われている。あれが割れたときに丸い粒粒になるが、あれをいじってはいけない。

それは、水だって机にまけば、蒸発してしまうように水銀も蒸発してしまうためだ。

水銀は肺に入ると肺の細胞を殺してしまう有毒な物質だ。だから、ガラス管に入っている。
気体分子運動実験器をアルコールランプで加熱する(注意:アルコールランプ以上のもので加熱すると管が変形するので注意)

中のビー玉が運動する。

これを見てもわかるように、気体は目に見えない。

次にこんな実験をしてみよう。
フラスコに水を入れ、銅管がついたゴム栓をしてしたから加熱
はじめは湯気が出る。

ここで問題

この湯気は液体、気体、固体のどれかな?
目に見えるから気体ではないね。温度も高いから液体だろう。

さて、この銅管を熱するとどうなるか?

湯気が見えなくなる。

さて湯気が見えないがここからはものすごい熱い水蒸気が出ている。
マッチを近づけると…
紙を近づけると…

(終わり)

第65回 平成13年 3月 9日 【生徒実験】水蒸気で風船をふくらませる・ポップコーン

  今日は気体のパワーを確かめる実験です。(一週間に一回しか授業がないので
前時の復習なんか出来ないままスタート)

【生徒実験】
1三角フラスコに熱湯を入れます
2熱湯を熱して沸騰させます。
3火を消して、慌てずに作業をする
3水蒸気や熱くなったフラスコに注意しながら、軍手をした手で
 風船(25cmくらいにふくらむもの)をふたする
4ぬれ雑巾でフラスコの上部を冷やす。
5風船がフラスコの中で膨らむ。

しばらくして今度は上部を水で冷やすとさらにふくらむ。

これはなぜかな?

では、今度はこの風船を外に出すにはどうしたらいいだろう?

フラスコを再度加熱、風船がしぼみ、今度は外に出てふくらむ。
しばらくしてパンと割れる。

加熱すると水蒸気はふくらみ、冷やすと水蒸気はちぢみ液体になると
小さくなるので、風船が内側で膨らむ

水は液体のときは小さいが、気体になると大きくなる。

これを使っているのがこの食べ物

ポップコーン

【生徒実験】
1 ビーカーのそこに粒が重ならないようにコーンを入れる。
2 油をコーンが浸るぐらいに入れる。
3 アルミフォイルでふたをして、加熱する
4 はじけ始めたらそこが焦げないように振る。
5 はじけたら、紙袋(A4の封筒)にいれ、塩をいれて、振る。

出来あがり

終わって
 この辺の状態変化の実験はおいしいし、面白いですね
 風船を破裂するまで膨らませることに熱中する子もいました。
 別のクラスでは来週の3月16日にこの実験を行い、一学年の化学の授業が
終わりです。しかし、きょうこの実験を行ったクラスは来週の3月16日と3
月17日と2回あります。クラスによってやることに差が出てしまうのは
ちょっと困りますが、何をしましょうか?とりだす。

  このなかにドライアイスをいれ、ピストンを押すと、ドライアイスが液体
  になり沸騰している。

   これはどういうことか?

  ドライアイスが気体になろうとするのに体積が大きくなれない。おさえつ
  けられていると前回のコールドスプレーの中身のように液体のままでい
  る。実はそれがおきている。

  さて、ここでピストンをいきおいよく抜くと個体のドライアイスが出来 
  る。

  実はこれがドライアイスの作りかた。

   気体を気体でいられなくなるまで押さえつけ、液体にする。
   この押えつけがなくなると、気体に急になろうとする。
    急に気体になろうとするには熱が必要。
   この熱はどこから得るかと言うと、液体の二酸化炭素から
   液体の二酸化炭素から熱を奪ったので二酸化炭素は固体になってしま
   う。

授業が終わって
これで、状態変化は一通りやったかな?明日で最後の授業
まとめに入ろうかな?
来年度はどう言う授業をしようか

第66回 平成13年 3月16日 風船で音のレンズ・圧縮発火!・コールドスプレーの中身・ドライアイスの作り方

昨日、スーパーでアイスクリームを買ったときにもらったドライアイスはすでに消えていた。

朝、急いでドライアイスをどうするか???

そして、石岡商業高校の近所で入手できることを知り、1kg(600円)を入手しました。

すぐさま、大きな風船にドライアイスをいれ、膨らます。

注射器で液体の二酸化炭素を観察することは無理だったので、それはなしにしました。

導入:音レンズ(二酸化炭素を入れた90cm風船)
   屈折の話(サラダ油で消える試験管)
発展:二酸化炭素はどういう物質か?
   ここにドライアイスがある。
    下に煙が見える。これは何だ?

    ドライアイスはすぐに見えなくなってしまう。
    液体にならない・・・これは二酸化炭素が分子だから
   分子の固体は融点が低く、そして、たたくとばらばらになる
     もろい
    そして、この結晶はすぐに気体に変わる。
     固体から気体に変わるこれを 昇華と言うんだ。

    さて、気体になるときに熱が必要だ。
     ここでこの煙の正体を考えよう。
      気体になるときに熱を得なくては行けない。どこから熱をえるか
    それは空気中の水蒸気(水の気体)だ。
     水の気体から熱を奪うと、水は気体でいられなくなる。
     そう液体になる。これが見えている。

  物質が状態をかえるときに熱が必要

   そこで、今回、せっかくドライアイスがあるので普段は見れないドライ
  アイスの液体を見よう。

   圧気発火器をとりだす。

  このなかにドライアイスをいれ、ピストンを押すと、ドライアイスが液体
  になり沸騰している。

   これはどういうことか?

  ドライアイスが気体になろうとするのに体積が大きくなれない。おさえつ
  けられていると前回のコールドスプレーの中身のように液体のままでい
  る。実はそれがおきている。

  さて、ここでピストンをいきおいよく抜くと個体のドライアイスが出来 
  る。

  実はこれがドライアイスの作りかた。

   気体を気体でいられなくなるまで押さえつけ、液体にする。
   この押えつけがなくなると、気体に急になろうとする。
    急に気体になろうとするには熱が必要。
   この熱はどこから得るかと言うと、液体の二酸化炭素から
   液体の二酸化炭素から熱を奪ったので二酸化炭素は固体になってしまう。

授業が終わって
これで、状態変化は一通りやったかな?明日で最後の授業
まとめに入ろうかな?
来年度はどう言う授業をしようか?

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