【化学変化】実践DB


8 炭素の燃焼



11時間目の授業。金属の燃焼を先行させたのは、流れとして「三態変化」→
「分解」→「化合」→「酸素との化合=酸化」→「熱・光を出すはげしい酸化
=燃焼」というかたちをつくりたかったからである。
 授業のはじめにスチールウールの燃焼の復習をして、また銅、マグネシウム
の燃焼を演示実験でみせて、上記の流れのなかでの「酸化」「酸化物」のこと
をまとめてから、この授業の中味に入っていった。
T『では、次の物質は、これです。炭、炭素です。これは最近はあまり家で見
 かけなくなったと思うが、ひと昔前だと家庭用燃料の中心でしたね。先生の
 小さいころは・・・』昔なつかしい「消し壷」の話、炭の作り方など少し脱
 線(^_^;)して話す。このときの炭素は、美術のデッサン用のものを使ってや
 るとうまくいくようなことが実験書などに紹介されているが、私は大きな炭
 の塊をもって行って、その場で少しこわしてカケラを使用するようにしてい
 る。
T『さて、これ(炭のカケラ)を、この丸底フラスコに入れます。そして、こ
 のなかに、例によって、スチールウールのときと同じように酸素を入れます。
 おおっと・・・(笑い)』また、こぼれる酸素を手のひらでよそおうように
 パフォーマンス。毎度おなじみであるが、軽い笑い(^_^)で応答してくれる。
 できるだけ真剣に「私には、見えるぞ」というようにやる。線香の火での確
 認も忘れない。
 『さあ、これで蓋をします。』ゴム栓にガラス管をつけ、その先にゴム風船
 をつけておく。(膨張しても大丈夫なように、これでゴム栓だけでやってい
 るときに比べて、うんとこの実験は楽になった。)
<板書>
        C + O2 →
 と大きく書いて置く。

T『これを、丸底フラスコの下から加熱して酸素のなかで燃焼させます。その
 とき、燃焼させる前と後では丸底フラスコ全体の質量はどうなるでしょう。』

<予想>
          討論前  燃焼実験前   燃焼実験後
ア 重くなる    6人     7人     17人
イ 軽くなる   17人    19人      6人 
ウ 同じ      6人     5人      4人

<燃焼の様子>
 炭素が赤くなるまで、じっとバーナーで加熱しつづけ、赤くなったら丸底フ
ラスコをくるくると回し続ける。今回はふつう教室でやったが、理科室でやる
場合などは、暗幕をしめてやると、とてもきれいである。
くるくると回していて、ときどきとめてやると炭がなくなってきているのがわ
かる。「ああーなくなってきとる」「消えてしまう」。ひどいのんになると「
ゴム風船のなかに、炭が入ってしまったんとちがうんか」というものまで現れ
る。(今回はなかったが・・・98年度は、いくつもその声を聞く。)

            



<討論の様子>
燃焼を見るまでは、「重くなる」「同じ」が多くて、燃焼後つまり炭が見えな
くなれば、「軽くなる」が増えてくるかなと思っていたが、今回の生徒の<予
想>は、反対であった。
 意外性ばかりを見せつけられてきたので、常識で判断することにさからった
のか、はたまた「原子」は見えて来ないのだろうか。
ヒントとして、原子のモデル図は途中で書かせることをしたのであるが・・・
燃焼実験後、目に見えなくなったのだか、強力にそれに反論して「見えへんけ
ど、CとO2からCO2で、二酸化炭素や。そやから二酸化炭素は重たいんや」
と。これが説得力をもち<予想>変更があいついだのである。
図を書いた段階で「原子の個数が同じやから同じ」という意見も出ていたのだ
が、その意見にかき消される結果となってしまったのである。
 でも、実験の結果を見て「やっぱりなあ」という声は、「重くなる」派から
も多くあがっていた。

最後に、化学反応式の完成と、石灰水での二酸化炭素の確認もする。
この二酸化炭素確認の石灰水白濁も何回も見ているのだが、生徒たちには、今
も喜ぶ。
 本当は、Mgをここで燃やし、再び「炭」をとやりたいのだが、これは後日
還元の学習のときにすることにする。 


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