理教法Ⅲ：7/28遠隔授業；教材開発＿化学分野＿色素を用いて

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佐藤友樹24/

7/28 佐藤友樹 試験管底付近では無水炭酸ナトリウムの水和物がゲル状になっている。そのゲルの影響で、炭酸ナトリウムの結晶は試験管下部にとどまるようになっている。また滴下した希塩酸も、ゲルがあるためそれより下部へ移動できない。 単純な拡散だとしたら溶液内でお互いが混ざりあい中和反応を起こし、やがてpHも均質になる。しかしゲル状の水和物の存在により溶質の移動が制限されているために、上方は塩酸の酸性、下方は炭酸ナトリウムのアルカリ性というpHの偏りが維持され、それぞれ色が変化している。とはいえ混ざり合う動きが完全に止められたわけではないので、境目付近の混ざった部分では別の色になり、実験のようなグラデーションが観察できる。

返信2020年7月28日 4:03 PM

さいえんすヨージ24/
＞…ゲルの影響で…単純な拡散…維持され…、それぞれ色が変化し…　　　 　　→　　　最終的には色の帯は消失してしまうわけだけど、それに至る現象の読み解き方は良い。実験としての工夫点に焦点を当ててもよい。

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匿名24/

7/28　口 　拡散とは濃度の異なるもの同士が濃度を一様になるように分子を移動させる現象である。しかし、温度や濃度などに差がある場合は一様になるまでに時間がかかる。この実験では紫キャベツ色素を用いてpHの差でグラデーションが見えるようにしている。また、実験のように無水炭酸ナトリウムを試験管に入れたあと水を入れると、ゲル状の水和物が形成される。上から希塩酸を加えていくが、このゲルがpHに変化を与える物質の下降を弱める役割を果たすため、きれいなグラデーションが観察できる。

返信2020年7月28日 3:59 PM

さいえんすヨージ24/
＞……一様になるまでに時間がかかる…　　　 　　→　　　変化・現象を時間的なスケールで見ることの必要性を強調した点は良い。

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吉24/

7/28よ 一般的に溶媒に物質を溶かすと、均一な水溶液になるが、濃度や温度が違う液体は混ざりにくい性質がある。今回は一般的な拡散とは異なり、pHの差が出るような操作を行っている。試験管の底の無水炭酸ナトリウムに水を加えると、ゲル状の水和物が試験管の下方に生成される。この水和物はすぐ拡散することなく、上方からの成分をブロックする役割を持つ。そのためしばらくは無水炭酸ナトリウムの結晶は残り続け、下方はアルカリ性を保ち、紫キャベツの色素を入れても均一に混ざることなくグラデーションを作るようになっている

返信2020年7月28日 3:58 PM

さいえんすヨージ24/
＞…一般的に…濃度や温度が違う液体は混ざりにくい性質が…　　　 　　　→　　この説明と、拡散現象との関係をどう読み解くのかがポイント。実験としては、ゲル状の水和物を使っているところが優れているわけ。

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芦24/

7/28・芦 単純な拡散は一定時間が経過すると均一な水溶液が完成するが、この実験では無水炭酸ナトリウムを試験管の底に入れることによって水和物が形成され、この水和物がゲル状になるので上から流れてきた成分の進みを止める。よって、試験管の底ではアルカリ性が保たれているのでグラデーションができあがる。

返信2020年7月28日 3:54 PM

さいえんすヨージ24/
＞…でグラデーションができあがる。…　　　 　→　なぜ、グラデーションが出来上がって、それが「保たれる」のかの説明が弱いかな…

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匿名24/

7／28 村 物質では濃度や温度が不均一なものは、均一になるように移動する拡散が起こる。しかしこの実験では、底の無水炭酸ナトリウムに水を加えることで形成されたゲル状の水和物が、上方からの酸性物質の成分移動を阻害した結果、試験管の底では中和反応が起こらなくなったため指示薬の色のグラデーションが作られた。

返信2020年7月28日 3:53 PM

さいえんすヨージ24/
＞…酸性物質の成分移動を阻害した結果…　　　 　　→　中学教科書では、コーヒーシュガーの拡散がよく例示されているんだけど、実際のイオンの拡散移動はそれほど単純ではないということ。

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