中和の実験｜こまごめピペットで1滴ずつ落としてBTB溶液が緑色になるところを探す教材
中学3年 / 第1分野 (6)化学変化とイオン (ア)水溶液とイオン
中和の実験のおもしろさは、1滴ずつ落としながら緑色になる瞬間を探すところにあります。入れすぎれば青くなって、やり直しです。
このツールは、こまごめピペットのゴム球を押すと1滴落ちます。押し続けるとポタポタと速くなります。落ちたところから青いもやが広がり、ガラス棒でかき混ぜると色がまざります。ピペットが空になったら、びんへ運んで吸い直します。何cm³で緑になるかは、自分で探します。
この単元で つまずくところ
- 緑色は1〜2滴の間にしかない。 手前までは黄色のままで、近づくと落としたところの青いもやがなかなか消えなくなります。そこからは1滴ずつです。
- かき混ぜないと色がまざらない。 落としたところだけ先に青くなります。ガラス棒でかき混ぜてから色を見ます。
- Cl⁻は最初から最後まで変わらない。 粒子で見ると、数がずっと同じです。
- 中和点まで、イオンの数の合計は変わらない。 H⁺がNa⁺に入れかわるだけです。粒子で見て、合計の数を見くらべます。
- 中和すると水ができる。 H⁺ + OH⁻ → H₂O。残ったNa⁺とCl⁻が塩（この場合は塩化ナトリウム）です。
このツールで 何が見えるか
- ゴム球を押す
- 押すと1滴（0.1cm³）落ちます。押し続けると、はじめはゆっくり、だんだん速く落ちます。
- びんで吸う
- ピペットをつかんでびんの口から中へ入れ、ゴム球を押してはなすと2cm³まで吸いこみます。ピペットの目もりは0.5cm³ごとです。
- ガラス棒
- つかんで左右に動かすとよくかき混ざります。かき混ぜなくても、ゆっくりまざっていきます。
- 加えた量
- 右に加えた量とピペットの中の量が出ます。何cm³で緑になるかは出しません。
- 粒子で見る
- ビーカーの中のH⁺・Cl⁻・Na⁺・OH⁻と、できた水が粒で見えます。右に、それぞれの数と合計が出ます（1滴で1こ）。
- 新しいビーカーでやり直す
- 入れすぎたときは、はじめからやり直します。
授業での使い方
プロジェクターに映して、ゴム球を押し続けて黄色のまま入れていきます。もやが消えにくくなったところで止め、1滴ずつにして全員で緑色を探します。
各自の端末で、緑色になるまでの量を探させます。塩酸の量を変えた人どうしで、量をくらべさせます。
粒子で見て、1滴ごとにH⁺・OH⁻・Na⁺・Cl⁻の数がどう変わるかを表にさせます。緑色になるまで合計が変わらない理由を考えさせます。
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
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。
- 1滴は0.1cm³、こまごめピペットには2cm³まで吸えます。
- 色の変わり方は、見つけやすいように中和点の前後1〜2滴で黄→緑→青と変わるようにしています。実際の強い酸と強いアルカリの中和では、もっと急に変わることがあります。
- イオンの数は「1滴に1こ」の目安です。濃さは扱いません。塩酸と水酸化ナトリウム水溶液は同じ濃さです。
- 中和熱、塩の結晶を取り出す操作は扱いません。
よくある質問
どうやって落としますか？
こまごめピペットの上のゴム球を押します。1回押すと1滴、押し続けると続けて落ちます。
ピペットが空になりました。
ピペットをつかんで、左のびんの口から中へ入れます。ゴム球を押してはなすと吸いこみます。
青くなってしまいました。
入れすぎです。「新しいビーカーでやり直す」を押して、緑色の手前から1滴ずつ落としてみてください。
何cm³で中和するかは出ますか？
出しません。加えた量は出るので、緑色になったときの量を自分で読みます。
ほかの教材は 中学理科ラボの一覧 から。
直してほしいところは 改善の要望 から。ツールの画面の「要望を送る」を押せば、そのとき見ていた条件のURLが付いた状態で開きます。