「動 画」理科教育法での演示実験190625:危険なのでマネしないで下さい。
※以下、参考事項のみ
No.2
学籍番号[ ]氏名[ ]
「表 題」
取り扱いに注意を要する可燃性物質「エタノール」の燃焼実験
「目 的」
空き缶にエタノールを入れて点火すると、その量が少量であっても激しい燃焼反応が起こる場合がある理由を考える。
「概 説」
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
この反応式は1molのエタノールが3 molの酸素と反応し、2 molの二酸化炭素と3 molの水(ほぼ液体)が生成することを示している。
2.燃焼範囲:実際の化学反応では、空気中の酸素が利用されることや大量の熱が生じること、生成物の性質など、もう少し複雑な要素も絡んでくる。エタノールの蒸発燃焼が可能な燃焼範囲は3.3~19.0 %であり、水素やアセチレンと比較するとその範囲は[ 狭 ]いため、可燃性物質としてはやや扱いやすい部類に属する。
「準 備」
アルミ缶(ストレートタイプ:事前準備!) 缶切り 鉄クギ ガムテープ エタノール約5 mL 試験管立て 1 mL駒込ピペット 紙コップ ライター
「操 作」
「工夫と注意点・片付けなど」
「観察・結果」
・ライター先端
2.安全への配慮
・缶の穴はテープで封じておく
・[引火 ]防止 → エタノールや駒込ピペットを離れたところに置く
「考 察」
(1)トレイ上での演示実験と比較:条件による燃焼のしかたの違い
(2)爆発しない場合:失敗した場合は、エタノールを加えるところから再操作する理由…。
①すでに反応は起こっている(燃焼範囲に入っていないだけ)
・おだやかな反応は起こったと考える
・エタノールと酸素
→ 消費されて[濃度 ]低下
・二酸化炭素と水が[ 生成 ]
2.エタノール分子について
(1)C2H5OH の構造式
・[アルコール ]類
・[ヒドロキシ ]基を持つ
(2)組成式:元素の組成を表す
(3)分子量
3.エタノール2.3 gの物質量に関連して計算しなさい。換算図を参考にすること。(指数表記・有効桁数2桁)
(1)エタノール物質量n〔mol〕を求めなさい。
・n = m/M = [ 2.3/46 ] = [ 0.050 ]
= 5.0 × [ 10-2]mol
2ケタ ・指数表記
(2)エタノール2.3 gに存在するエタノール分子数N個を求めなさい。(アボガドロ定数 = 6.0×1023)
・N = n(1) × [ NA ]
= [3.0 × 1022 ] 個
(3)エタノール2.3 gがすべて気体となったと仮定して、標準状態(0℃・1気圧下)に占める体積V〔L〕を求めなさい。
・V = n(1) × [ 22.4 ]
= [ 1.12 ]
≒ [ 1.1 ]L