初めての授業で行う　　　　　　　 　チョークを使った演示実験

　　化学は物質について学ぶ科目だから、４月の最初の授業にも、”もの”を持っていきたい。「演示実験をやるぞ」と構えるのではなく、気楽にちょっとものを見せながら話をしよう。

	（１）”物”のとらえ方：”物体”と”物質”の違い １）　長さ約半分のチョークを取り出す。 　「これはチョークという”物”である。」 ２）　放り投げる。 　「チョークが飛び上がり落ちる。これは物体の運動。物　を物体として考えるのは、主に物理の勉強だ。」 ３）　２つに折る。 　「１個の物体が２個の別々の物体となった。これは、物　理的には変化したことになる。でも、どちらもチョーク　という”同じ物”だ。これを同じ物というときは、物の　材質に注目している。つまり、物質として見ている。こ　れが化学だ。では、チョークが化学的に変化するとは？」
	（２）化学変化と化学実験 ４）　試験管にチョークのかけらを入れて、 　　　2 mol/Lの塩酸を約1mL加える。 　〔気体が発生する。チョークには接着剤が含まれているため発泡し、泡が試験管を登っていくので、後ろの席の生徒にも気体の発生が確認できる。〕 　「チョークという物質と塩酸という物質が反応し、何か別の気体物質が生じた。これは、物の材質が変わったから、化学変化である。物質は全て原子からできているので、高校では、化学変化を原子どうしのつながりの変化として、見えないミクロの世界のことまで考える。ところで、今発生した気体は何だろう。調べてみよう。」
	５）　４）の試験管内の泡をガラス棒でつついて壊し、 　　試験管内の気体を駒込ピペットで吸い取って、 　　別の試験管に取った石灰水の液面に吹き付ける。 〔2 mLの駒込ピペットで2〜3回吹き付けると石灰水が白濁する。〕 　「この沈殿は、実はチョークと同じ炭酸カルシウムという物質なんだ。塩酸を加えると溶ける。こんな方法でも、発生した気体が取り出せる。でももっと便利な方法、便利な器具もある。」
	６）　二また試験管を取り出し、炭酸カルシウムの粉末を入れる。 　次に塩酸を入れ、気体誘導管をつける。 　（二また試験管について説明の後） 　「チョークでも二酸化炭素が発生するが、 　　化学室から持ってきた試薬瓶の炭酸カルシウムでも 　　同じ気体が発生する。 　　試薬の炭酸カルシウムは純粋で、 　　泡立てる成分も含まないので、 　　炭酸カルシウムの性質を知る実験には、 　　チョークより有効だ。」
	７）　二酸化炭素を発生させ、石灰水が一度白濁した後、また透明になることを見せる。 　「一度濁ってまた透明になる、この化学変化も、化学式というものを使うとミクロの視点で理解出来るんだ。」
	（３）さらに化学変化　　　 ８）　携帯用バーナーを取り出す。 　「今、塩酸に溶かしたけれど、我々の身近で起こる化学　変化の一つに”燃える”ということがある。この道具も、ブタンという物質を燃やして熱を発生させる道具だ。チョークは燃えるか試してみよう。」 ９）　携帯用バーナーに点火し、チョークの先端を加熱する。15〜20秒，加熱する）。 　「燃えないね。かなり高温にしても、見かけはあまり変化しない。 　でも、まてよ、チョークの中の原子の世界で何か変化が起きているかもしれない。調べてみよう。」
	10)　ビーカーに水を半分入れ、フェノールフタレイン溶液を 　　　数滴加えて、もう一つのビーカーと二等分する。 　「この薬品はアルカリ性の水溶液の中で赤くなる。高校ではよく使う薬品だ。この水はアルカリ性ではない。」 １１）　１０）の２つのビーカーに熱していないチョークと 　　　熱したチョークをそれぞれ入れる。 〔熱した方が赤色となる〕 　「何か化学変化が起きて、水に溶けて水溶液をアルカリ性にする物質ができていたんだ」
	１２）　電気炉で加熱しておいたチョークを見せる。 　「実は、電気炉で全体を数時間加熱すると、チョークはこんなに小さくなってしまう。 　　チョークの成分の炭酸カルシウムから、二酸化炭素がとれて酸化カルシウムができるんだ。 　　これも化学式や化学反応式を勉強すると、よくわかるようになる。」 　「今日は、とても簡単な実験を見てもらいながら、これから１年間やっていく化学ってどんな科目なのかを説明した。化学に興味を持ってくれたかな。」

　　

・　４）で生じる泡は壊れにくく、塩酸を加えすぎると泡があふれるので注意。 　　塩酸は少なめに入れ、足りないときは後で追加する。 　・　７）の石灰水は、飽和水溶液の2倍希釈液を用いるとよい。 　　　飽和水溶液では、CO２ を吹き込み続けても炭酸カルシウムの沈殿が消えにくい。 　・　９）は、加熱しすぎると、直後に水に入れたとき水が激しく沸騰する。 　　　また、先端だけの加熱では、1/2以上の長さのチョークなら素手で扱っても大丈夫。 　　　短いチョークをピンセットで扱うのは、挟み損ねたり、加熱後のピンセットで火傷する可能性もある。 　　　なお、先端部以外を樹脂塗装してあるチョークは、黒板にこすり付けて塗装をはがすか、 　　　新しいチョークの先側1/2を折って用いるとよい。

　　　

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