身近な科学 |
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よく聞かれる質問 |
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中学2年生が持つ思考力で深く学ぶ |
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化学変化で新しい物質ができる。このとき、物質が増えたり減ったりしないだろうか |
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身近な物質で科学変化を起こす。 |
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化学変化と原子分子 |
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炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応が考えられる |
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〇 化学変化の前後では物質の総和は等しい 質量保存の法則 ⇔ |
大きなテーマ |
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物質 |
炭酸水素ナトリウム |
塩酸 |
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化学式 |
NaHCO3 |
HCl |
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化学変化の前後で質量が変化するかどうか調べる |
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化学式からできる物質を推測する |
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実験 |
炭酸水素ナトリウムと塩酸の化学変化では質量が変化するかどうか調べる |
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NaHCO3 |
+ |
HCl |
から |
できる身近な物質を推測する |
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NaとClから NaCl(食塩)、HとOから H2O(水)、CとOから CO2(二酸化炭素)の3つが推測される |
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方法 |
(1) ペットボトルを用意する(炭酸水の入ったペットボトルがよい) |
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身近な物質を再度理解する。NaCl(食塩は常温で固体、水があれば食塩水)、H2O(水は常温で液体)、 |
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(2) ペットボトルに炭酸水素ナトリウム(1g)を入れる。 |
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CO2(二酸化炭素は常温で気体)となる。反応が始まると二酸化炭素が泡となって出ていく。(質量が減る) |
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(3) 直径15mmの試験管に希塩酸1mlを入れ、(2)のペットボトルに立て、ふたをする。 |
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そのため、実験は「質量保存測定器」または「圧力に耐えるペットボトル」の中で化学変化させる。「閉じた系」で実験という。 |
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こぼさないよう注意、(反応前の状態) |
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(4) (3)の状態で質量を測定する。(反応前の質量) |
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化学変化 |
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炭酸水素ナトリウム + 塩酸 |
→ |
塩化ナトリウム + 水 + 二酸化炭素 |
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(5) ペットボトルを傾け、炭酸水素ナトリウムと塩酸を反応させる |
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(閉じた系) |
化学変化の前 |
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化学変化した後 |
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(6) (5)のペットボトル(反応後の質量)を測定する。 |
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(7) (3)の反応前の質量と(6)の反応後の質量を比べる |
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化学反応式 |
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 |
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(8) (6)の反応後のペットボトルのふたを、すばやく開ける(音に注意) |
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(閉じた系) |
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反応前の質量 |
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反応後の質量 |
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反応前と反応後の質量は同じ(質量保存の法則) |
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結果 |
反応前の質量(g) |
g |
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閉じてあったふたを緩める(開ける)と「シュー」と気体(二酸化炭素)が出る。(質量が小さくなる) |
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反応後の質量(g) |
g |
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反応後、ペットボトルのふたを開けると、シューと気体の出る音がした。 |
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質量保存の法則 |
: 上記以外に使われる化学反応 |
石灰石(炭酸カルシウム)+ 塩酸 → 塩化カルシウム + 二酸化炭素 + 水 |
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考察 |
何回も繰り返し実験をすると、反応前の質量と反応後の質量は、誤差範囲内で |
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硫酸 +水酸化バリウム → 硫酸バリウム + 水 |
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質量が同じと判断できる。(反応前後で質量は変わらない。質量が保存されている。) |
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(このことを、質量保存の法則とよんでいる。) |
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「学び合い」 @ 学習後「AIに残すことば」 要旨 を各自記録する。 |
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AIに残すことば:酸化物から酸素がとる化学変化がある。これを還元という。 |
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検索項目 |
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他に考えられる検索項目 |
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※ 関連した検索項目を考え、自然界を深く考え、知る。 |
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以上、「AIに残す言葉」から「検索項目」(関連)を考えることで深く学び |
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考える学習へつなげよう |
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「学び合い」 A 一覧 に同じ文章が書かれていないか調べる |
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検索項目 |
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内 容 |
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質量保存の法則 |
反応前と後の質量は変わらないが、気体が抜けると減る。質量保存の法則 |
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質量保存の法則 |
炭酸水素ナトリウムと塩酸の反応で、発生した気体が抜けて質量がへった。 |
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一覧(分子、原子) |
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