【化学変化】実践DB


7 金属が燃えると何が残るか



10時間目。前時に引き続いて、スチールウールの燃焼である。
ただし、今回は、丸底フラスコに酸素を入れておき、そのなかでの燃焼である。
密閉した状態で、反応の前後での重さ(質量)の変化を聞く。

T『この前の時間は、このスチールウールを空気中で燃焼させて、重さの変化
 を見るということをやりましたね。どうなりましたか。』
C『重くなった。』はっきりと天秤が傾いたので、これはかなり鮮明に憶えて
 いるようである。
T『うん、そこで今日は、同じ実験なんだけど、ちょっとちがう角度からこの
 実験をやってみます。ただし、いつもとちがって、先生が前でやることにし
 ます。ここに丸底フラスコがあります。』500mlの丸底フラスコを示す。
 『ここへ、酸素を入れます(スプレー)。こうです。(シュー)』
 『見えますか。おおっと、これでいっぱいですね。』手であふれでる酸素を
 かき集め丸底フラスコに入れるしぐさをする。
C『( ゚o゚)ハッ』ぞっと笑い。
T『えっ、まだ見えないですか。はやく見えるようになってほしいな。と言っ
  ても念のために確かめておこう。このなかに酸素がいっぱいになったか。
 どうして確かめたらええかな。』
C『センコウ』『燃えるかどうかみたらええ。』


10時間目の続き。丸底フラスコいっぱいに酸素をいれたことを確認するとこ
ろからです。このとき、線香に火をつけたものを入れると「ポッーン」という
音とともに燃える。生徒たちは、けっこうこの音が気に入るようである。
 必ずアンコールをかけてくる。実験の本質ではないのだが、アンコールをね
だる。惜しんでいると「もったいないんけ」と・・・(^_^)
 次は、スチールウールを丸底フラスコのゴム栓をしたまま燃焼させる装置で
あるが、これは針金2本をゴム栓に差し込んで、その針金の間にスチールウー
ルをはさみ、外からスライダックをとおして電流を流して、燃焼させることに
する。このとき、スチールウールは、はさむだけでは、すぐに落ちてしまうの
で、ニクロム線でぐるぐるとまいておちないようにした。
また、ゴム栓のフタには、ガラス管+ゴム管+ピンチコックをつけておく。
そして、天秤でつり合わせておく。
T『さ〜てと、ここからが問題ですよ。こうしてつりあっていますね。そして
 これを、この状態のままフタをとらないで、燃焼させます。そして、ふたた
 び、この天秤にのせます。そうすれば、どうでしょう。重くなっているでし
 ょうか。軽くなっているでしょうか。それとも同じで・・・』
C『予想
  ア 重くなる・・・18人  後に+3人
  イ 軽くなる・・・10人
  ウ 同じ  ・・・4人   後に−3人』 

<重くなる派の考え>
 『前に、空気中で燃やしたとき、重くなったので』
 『酸素ばかりのところだったら、よけいに重くなる』
 『新しいものができて・・・』
 『燃えて、二酸化炭素(゚o゚)ゲッ!!がでけて、二酸化炭素は空気より重たいので』

<軽くなる派の考え>
 『燃えたら酸素が使われて、すくなくなるので・・・』
 『ものが燃えるんだから、カスが残るだけだから・・・』
 『新しいものができたとき、なんかが出て行ってしまうので』

<同じ派の考え>
 『フタをしたままなんで・・・』
 『少なくなった分、なんかが増えるので』

意見が出たところで、実験。一瞬まばゆく激しく燃焼。Y(^^)ピース!
実験後、再びみんなの意見と実験を見て予想を変更してもよいというと、なん
と同じと予想したもののうち、3人が<重い派>へ。
最後まで、残ったのはT君ひとり。
みんなが、かたずを飲んで見まもるなか、天秤へ。
C『(O.O;)(o。o;)同じ』T君ひとり\(^O^)/やったぁー。

         

T『よし、ではこの今起こった変化を、原子・分子の図を書きながら、次のこと
 も考えてみよう。』と、大きく丸底フラスコを書き、そのなかに鉄の原子・酸
素の分子のモデル図を使い、変化前と後との様子を書いて見る。
 そして丸底フラスコのなかから、「原子の出入り」のないことを強調する。

次に、「書いた図が正しいのなら、丸底フラスコの酸素が、鉄にくっついたら何も
にいところができてしまうので・・・」とゴム栓につけておいたゴム管にガラス管
をつけ水槽につけ、ピンチコックをひらき、水が逆流するのを見せる。
これは、ほとんどの生徒が予想することができた。また、随分たくたん逆流するこ
とに関して「すごいたくさん酸素がくっついたのやな」と感動もしていた。




この後
酸素との化合=酸化、できた物質=酸化物:この場合酸化鉄、熱・光をともなう
激しい酸化=燃焼をまとめる。


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