今日はいよいよ研究発表会です。各班の発表に使ったレジュメの内容を紹介しましょう。２００４年８月２５日（水） 04ko1proof-6 研究発表会
| 今日はいよいよ研究発表会です。各班の発表に使ったレジュメの内容を紹介しましょう。 |
 １班（Ｓ君，Ｆ君）課題ＩＩＩ 水５０cm３にアルコール５０cm３を混ぜると，混合物の体積はいくらになるだろうか？ 方法 １．ふた付きメスシリンダーを２本用意し，質量を測る。 ２．メスシリンダーに蒸留水３ｍｌ 入れ，質量を測り，１から出た結果を引いて蒸留水のみの質量を出す。 ３．別のメスシリンダーにエタノール０．５ｍｌ を入れふたをする。 ４．３のエタノールを２のメスシリンダーに入れてよく混ぜる。また，そのときの体積と質量を記録する。 ５．３の数値を変えて繰り返す。 ６．１〜５を他のアルコールでも同じようにする。 結果 エタノール 水３．０ｃｍ３，質量２．９４４ｇ，密度０．９８１ｇ/ｃｍ３ エタノール
メタノール 水３．０ｃｍ３，質量２．９０９ｇ メタノール
プロパノール 水３．０ｃｍ３，質量２．８７５ｇ プロパノール
ブタノール 水に溶けず，実験不能  |
たくさんデーターを出してくれました。しかし，課題はまだ解決されていません。体積が最も小さくなるアルコールと水の割合を求めて下さい。そのためには，混ぜる前の水とアルコールの体積の和を一定にしておく必要がありますね。 |
| ２班（Ｔ君，Ｆ君，Ｎ君） 課題Ｉ フラスコ内の空気の質量は，容器全体の質量に影響しないだろうか？ 目盛りの正しさ 同じ量の水を入れて量る 駒込ピペット＞メスピペット＞メスフラスコ＞ビュレットの順に目盛りが大きい この中では，メスシリンダーが基準になっている 空気の重さを量る ボールの質量を量る 小さなテニスボールを用意し，切って空気を抜くが，中に物が入っていたため失敗 バレーボールで成功 空気を抜く前＝２５６．４６ｇ 空気を抜いた後＝２５６．２４ｇ（差＝２．１９ｇ） ボールの円周＝６３ｃｍ（半径１０．０３１８ｃｍ） ４πｒ３/３＝体積＝４１．９９９８ｃｍ３→２．１９ｇ 密度＝０．０５２１４ｇ/ｃｍ３ ナス形フラスコを利用 アスピレーターでフラスコ内の空気を抜く フラスコの質量＝２１２．８６ｇ
８分間空気を吸い，フラスコの先を水につけ，水を吸うことで体積を量る→３９０ｃｍ３ （２１２．８６−２１２．４０７）/３９０＝１．１６１５…×１０−３〔ｇ/ｃｍ３〕 これは理科便覧で調べた空気の密度（７５３気圧，２９℃）のものに非常に近い。 |
| それにしても，ボールを割って空気の密度を求めようとする発想はすごいですね。しかし，厳密には，形が変わると空気から受ける浮力が変わりますからダメなのです。この実験では，形の変わらない容器を使う必要がありますね。 空気の密度が１．１６×１０−３ｇ/ｃｍ３と３桁まで一致していますが，フラスコの体積が３９０ｃｍ３とは信じがたいですね。フラスコの容積のはかり方はこれでよかったのでしょうか。  |
| ３班（Ｓさん，Ｍさん） 課題ＩＶ 卵の殻には，どの程度炭酸カルシウムが含まれているのだろうか？ 準備 卵の殻（ゆで卵１つ分），塩酸（１０ｍｌ 以上），石灰水（５０ｍｌ ），三角フラスコ，二また試験管，ゴム栓，ガラス管，ガーゼ 方法 １．細かく砕いた卵の殻（約０．５〜１ｍｍくらい）の質量を測り，二また試験管に入れる。塩酸を１０ｍｌ を二また試験管に測り取る。 ２．塩酸を卵の殻の方に注ぎ，反応を見る。 ３．反応が終わったら，卵の殻を取り出し，洗ってガーゼにのせて日なたで乾かす。 ４．再び卵の殻の質量を測り，最初の質量との差を求める。この方法で２回実験をした。 結果 反応中は，卵の殻からすごい泡が出て，石灰水も白く濁った。
２回目；２．３５÷４．９６×１００≒４７〔％〕 ２回の実験結果より，卵の殻に含まれている炭酸カルシウムの割合は，だいたい５０％くらいだとわかった。 |
| 前回の授業でも紹介しましたが，ある論文（長谷川 正，安間 貴，山崎 裕子，探究活動における実験の正確性，化学と教育，ｐ．１９３，２００３年５１巻３号）では，赤卵殻中のＨＣｌ可溶部は，乳鉢を用いて細かく粉砕した場合，８１〜９６％であるとなっています。 昨年のプルーフでは，卵の殻に含まれる炭酸カルシウムは前期の研究で約５０％，後期の研究では４２％という結果でした。今年もだいたい同じ値が出ています。  |
| ４班（Ｎさん，Ｔさん） 課題Ｉ フラスコ内の空気の質量は，容器全体の質量に影響しないだろうか？ 実験１ 方法 １．ビニール袋に空気２００ｍｌ を入れて，電子天秤で質量を測る。 ２．同じビニール袋に水２００ｍｌ を入れて，電子天秤で質量を測り，これから水の質量（１９９．７９ｇ）を引く。→ビニールの質量 ３．１から２を引く 結果 １の値＝４．２７ｇ ２で，ビニール袋＋水２００ｇ＝２０２．８２〔ｇ〕 ２０２．８２引く１９９．７９＝３．０３〔ｇ〕 ３ ４．２７−３．０３＝１．２４〔ｇ〕 よって，空気２００ｍｌ あたり１．２４ｇ，１ｌ あたりだと６．２０ｇ 実際の空気１ｌ の質量は約１．２５ｇなので，実験失敗 残念！ 実験２ 方法 １．ナス形フラスコに空気を入れて，電子天秤で質量を測る。 ２．真空ポンプでフラスコ内の空気を抜く。（何分間で抜ききれるかわからないので，時間別に記録する。） ３．２の質量を測り，１の値から引く。 ４．ナス形フラスコに水を入れて，その容積を測る。→フラスコ内の容積
４３０ｃｍ３のとき０．６１５ｇ １ｌ のとき１．４３ｇ インターネットで調べたところ，空気１ｌ の質量は約１．３ｇだったので，成功とはいえませんが，実験１よりは数値が近くなりました。 |
| 空気１ｌ の質量，または空気の密度は，温度や気圧によって変化します。したがって，気温や気圧の記録が必要ですね。 同じナス形フラスコを使っているのに，最初の質量にばらつきがあるのはどうしてでしょうか。また，真空ポンプを使ってフラスコ内の空気を抜いたわけですが，１１分のときより２０分の方が，抜けた空気の質量が減っていますね。不思議ですね。 |
| ５班（Ｆさん，Ｍさん） 課題Ｉ フラスコ内の空気の質量は，容器全体の質量に影響しないだろうか？ 自分たちが考えた実験方法 私たちは，空気の質量は実験に影響を与えるかを調べた。まず，私たちはどうしたら空気の質量を天秤ではからないで，実験器具の質量を測ることができるか考えた。 容器の質量などの関係により，実験は２つの方法で行った。 結果 実験を何度も行ううちに，考え方の誤りに気づき，実験失敗。 ナス形フラスコを使った実験方法 フラスコ内の空気をアスピレーターで抜く。 はじめは１分間隔でフラスコ内の空気を抜いていたけれど，もっと，間隔を短くした方が正確だと思い，短くした。１５秒間で実験を行った。 結果 １ｌ での空気の質量は，１．２６０７９７９ｇ/ｌ となった。調べた結果と近かったので，正確とは言い切れないが成功したと思う。 |
| 結果には，測定値が必要ですね。どのような測定値から１．２６０７９７９ｇ/ｌ が出たのか示す必要があります。しかし，有効数字はいったい何桁なのでしょう？ |