気体の発生と集め方｜水上置換・上方置換・下方置換を自分で試して確かめる教材

中学1年 / 第1分野 (2)身の回りの物質 (ア)物質のすがた ㋑気体の発生と性質

この単元で つまずくところ

• 気体は目に見えない。 水上置換では水がおし出されるので分かりますが、上方置換・下方置換では見た目では分かりません。確かめてはじめて分かります。
• 集め方を決めるのは、水へのとけ方と空気と比べた重さの2つだけ。 表の○×を見比べると、その2つが見えてきます。
• 合わない集め方では確かめられない。 集まっていなければ、線香もマッチも変化しません。
• 薬品の組み合わせが合わないと気体は出ない。 二酸化マンガンにうすい塩酸を注いでも何も起きません。

このツールで 何が見えるか

発生させる

固体（二酸化マンガン・石灰石・亜鉛）をフラスコに運び、液体（うすい過酸化水素水・うすい塩酸）を注ぎます。アンモニアは塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを試験管に入れ、バーナーを押して加熱します。

集める

試験管立ての試験管を、水上置換・下方置換・上方置換のどれかの置き場へ運びます。ガラス管が自動でつながります。集めたら試験管立てへもどすと、ゴム栓がされます。

確かめる

試験管立ての試験管へ、火のついた線香・マッチ・石灰水・水でぬらした赤色リトマス紙を運びます。マッチは持ち上げると火がつきます。燃え方や色の変化は試験管の中にそのまま残ります。1本の試験管で確かめられるのは1回で、もう一度確かめるときは集め直します。

記録の表

確かめるたびに、集め方の○×と結果が気体ごとに入ります。

粒子で見る

試験管の中の気体の粒と空気の粒、口から逃げていく粒が見えます。試験管立ての試験管の中も見えます。

授業での使い方

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

• はじめから薬品は台の上
• 酸素を水上置換で集めた試験管立てで確かめる
• アンモニアを加熱中集め方を選ぶ

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。

• 扱う気体は酸素・二酸化炭素・水素・アンモニアの4つです。
• 試験管に60%以上たまっていると、その気体の反応になります。足りないときは空気と同じで、線香やマッチは燃えつづけます。
• 水上置換で集めきらずに取り出すと、残った水が試験管の底にたまります。
• 発生の速さや量は実際の実験の値ではありません。
• においや色、水溶液の性質は扱いません。
• 加熱の安全、試験管の割れ、においのかぎ方といった指導は、このツールでは扱いません。

よくある質問