密度の求め方｜ブロックを測って密度を計算し、正体不明の物質を当てる教材
中学1年 / 第1分野 (2)身の回りの物質 (ア)物質のすがた ㋐身の回りの物質とその性質
密度の授業では、質量と体積をはかる手順そのものに時間がかかります。とくに体積は、水に沈めて目もりを読むところでつまずきます。
このツールは、台に並んだブロックをつかんで、電子てんびんに載せたり、メスシリンダーの水に入れたりします。はかった値は表にたまり、「計算」を押すと密度が出ます。押す前に自分で計算することもできます。
この単元で つまずくところ
- 体積は、水に入れて上がった目もりの分。 水位の上がりがそのまま体積です。
- 浮くものは、そのままでは体積をはかれない。 手を離すと浮いて、一部しか水に入りません。押しこんで全部しずめたときの目もりを読みます。
- 同じ物質なら、大きさがちがっても密度は同じ。 アルミニウムの大と小をはかると分かります。
- 浮くか沈むかは、液体との比べ合い。 ポリエチレンは水には浮きますが、エタノールには沈みます。物体だけを見ても決まりません。
- 密度で物質を見分けられる。 クイズでは、はかって計算した密度を密度表と照らし合わせます。
このツールで 何が見えるか
- ブロックを運ぶ
- 台のブロックをつかんで動かします。電子てんびんの皿、メスシリンダーの水、台のどこにでも置けます。
- 電子てんびん
- 載せると質量が0.1g単位で出ます。
- メスシリンダー
- 水100mLから始まります。入れた分だけ水位が上がります。つかんだまま押しこむこともできます。手を離すと浮いたり沈んだりします。
- 記録の表
- はかった質量と体積は自動で表に入ります。そろうと「計算」ボタンが出て、押すと密度が出ます。
- 液体を変える
- メスシリンダーの液体を、水（1.00）・エタノール（0.79）・食塩水（1.20）から選べます。体積のはかり方は変わりません。
- 物質別
- 木、ポリエチレン、アルミニウム（大・小）、鉄、銅の6つです。
- クイズ
- 正体不明の物質が1つ出ます。はかって密度を出し、密度表から答えを選びます。
授業での使い方
プロジェクターに映して、アルミニウムの大と小をはかります。大きさがちがうのに密度が同じになることを全員で見ます。
各自の端末で6つのブロックをはかり、「計算」を押す前に自分で密度を計算させます。そのあと押して確かめます。
クイズを使います。1人1問ずつ正体不明の物質をはかって当て、ノートに質量・体積・密度・答えを書かせます。浮く物質が出たときに、体積のはかり方を考えさせます。
どの使い方でも、動かした条件はそのままURLに入ります。 画面の「リンクをコピー」を押して配れば、生徒の端末でも同じ画面が開きます。 生徒が見つけた条件のリンクを提出させれば、そのまま記録になります。
すぐ使える条件
- はじめからブロックは台の上
- アルミの大と小をはかった密度が同じになる
- エタノールに入れるポリエチレンが沈む
- クイズ正体不明の物質を当てる
あえて入れていないもの
中学校で教える形を優先して、省いている条件があります。 教科書や資料集の数値と合わないことがあるので、先に書いておきます。
- 水は100mLから始まり、メスシリンダーの目もりは2mLごとです。
- 体積の記録は、水に入れているあいだに水位がいちばん上がったときの値です。
- 電子てんびんは0.1g単位です。計算した密度は、表の値と少しずれることがあります。
- 木の密度は0.40としています。実際の木材は種類と乾き具合で0.4〜0.9まで幅があります。
- 液体はどれも無色です。色では見分けません。
- 質量と体積のグラフは、このツールでは扱いません。
よくある質問
ブロックはどうやって動かしますか？
つかんで動かします。電子てんびんの皿の上で離すと質量がはかれ、メスシリンダーの中で離すと水に入ります。台の上で離すと元に戻ります。
浮くブロックの体積はどうはかりますか？
つかんだまま水の中へ押しこみます。全部しずんだときの水位の上がりが体積です。記録には、水に入れているあいだにいちばん上がった値が入ります。
密度は自分で計算できますか？
できます。表の質量と体積から計算して、そのあと「計算」を押して確かめられます。
クイズの問題は変えられますか？
「つぎの 問題」を押すと、別の物質と大きさの問題になります。