余り物には福があるとは限らないが、役に立つこともある

2023年9月1日御南校

こんにちは！
お久しぶりです、上田です。


夏期講習期間中、御南校では小学生4回、中学生４回の合計８回にわたり、理科実験を行いました。


４回目のドライアイスを用いた実験の後、ドライアイスが少し余っていたので、授業後も2，3時間残って勉強していた中３生をつかまえて、化学に関係する実験を３つ行いました。


入試にも関連した内容なので、簡単に紹介します!🌝
文字で覚えるだけでなく、身近な現象としてとらえ、映像で覚えておきましょう！

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【実験１：金属は熱をよく通す(熱伝導率が高い)】
＊音量注意

ドライアイスを金属に押し当てると、

音が鳴ります。

これは中学生で学習する「金属には熱をよく通す性質」があるからです。

ドライアイスを金属に押し付けると、金属から「熱」を受け取りドライアイスは気体に変化します。すると金属とドライアイスの間にごく小さな隙間ができます。しかし、ドライアイスは手によって金属に押し付けられているため、ドライアイスはまた金属に当たります。

するとまた、金属から「熱」を受け取りドライアイスは気体に変化して隙間ができ、手によって金属に押し付けられる。これの繰り返しによって、微細な振動が生じ、ドライアイスが何度も金属にぶつけられることになるのでこのような音が生じます。

簡単に言うと、超高速で金属をたたくから音が出る、ということです。

ちなみに、「金属が熱をよく通す」ことを体感したい方は、コンビニでアイスを買って、木のスプーンと金属のスプーンの２本を使って、アイスをすくってみてください。木よりも金属の方がよりアイスを溶かすので、金属のスプーンの方がアイスをすくいやすいはずです。

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【実験２：二酸化炭素は空気より重い】

ドライアイスは二酸化炭素が固体になったもので、解けると気体になります。
中学校で学習しますが、純粋な二酸化炭素は、普段自分たちが呼吸で使っている空気よりも「重い」です。よって、二酸化炭素が充満しているところに、シャボン玉が落ちていくと、シャボン玉の中に入っている空気は(人の呼気中の二酸化炭素を少し含むとはいえ)純粋な二酸化炭素よりも「軽い」

ので、『浮く』ことになります。
自宅のお風呂などでもできるのでやってみてください(^^♪✨

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【実験３：状態変化で体積は変化する】

ドライアイスは固体ですが、解けても液体にはならず、固体から直接気体に変化します。
(理科の用語で『昇華(しょうか)』といいます)
基本的に、物質が状態変化をして気体になると体積は大きくなります。
ちなみに、ドライアイスが気体に変化すると、体積は約814倍になるそうです。
そのことを利用したのがこの実験。
ドライアイスを水に入れると、固体→気体への状態変化が激しく進み、体積が大きくなるので、そこに手袋をかぶせてあげると一気に膨らみます。
そして内側から押し広げる力に手袋が耐えきれなくなると「ポン！」と飛んでいきます。

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余談ですが、
ドライアイスを水に入れたときに出てくる白いモヤモヤは「水滴の粒💧」で、
ドライアイスが空気中で出す白いモヤモヤは「氷の粒⛄」なんですよ。
見た目は同じでも、実は状態が違うのです。面白いですね～。

以上、余りものを使った追加実験でした！！

今回の内容は、化学分野の知っておいた方が良いことなので

長期的に覚えておきましょーーう！

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