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自然の中の水４

泡の正体は何か調べよう

森竹高裕

　水が沸騰するときボコボコと沸き立ってくるものの正体は何かを調べる実験をした。子どもたちは、泡＝空気だと信じている。

泡の正体を実験して調べてみよう。　

　子どもたちがおもに取り組んだ実験は

〈泡が出てきたときに棒を近づける〉

水が早く沸くように家庭科室の鍋を使って水を沸かした。湯がぐつぐつ沸いたころ、ガラス棒を近づけた。「先生棒に水滴がつくよ」とずいぶん不思議そうだった。

〈試験管の蓋のところに１円玉を置く〉

水が沸騰してきて、１円玉を動かし始めた。水が溢れそうになると身を寄せ合ってキャーと叫んでいた。

〈ビーカーにビニール袋をかぶせる〉

水が沸騰してくるとビニール袋はどんどん膨らんできた。袋いっぱいに広がった様子を見ていると、袋の内泡には水滴がたくさんついていった。目を広げて中の様子をまじまじと見ていた。

〈泡を見る〉

理科室から大きなルーペを借りて、ビーカーの中をのぞきこんでいた。ただ泡の出るスピードが早くて何が何だかよくわからなかったようである。

〈試験管に風船をつける〉

試験管につけた風船がどんどん膨らんで、周りは大騒ぎ。教室の中の人が机の周りに集まって、みな固唾をのんで見守っている。中には耳をふさいでいる子もいた。

さて実験を十分してから気がついたことと取りまとめていた。

泡の正体はなんだろう？（空気・空気ではない）

　考えが分かれた。空気ではないと考える子たちが現われたのである。

〈泡は空気〉２３人

• 泡は空気でできている。実験で考えたことは、泡は空気だけれど、この空気はどこから出てくるのかな。
• ビーカーにビニール袋をかぶせたたら、泡が現われたがすぐに袋が上に上がっていった。１円玉をかぶせたらすぐに１円玉が動いてきた。なぜか水もあがってきた。
• １円玉は（温めはじめてから）１５分で動いた。風船は水滴があった。風船は割れてしまった。時間がちょっとしか経っていない時だけだろうか。
• 試験管に風船をつけたら風船が膨らんだ。１円玉で蓋をしたら動いた。
• １円玉で蓋をする試験管は、すぐ泡が出て１円玉が飛んだ水が動いてそれで空気が押されて飛んだと思う。

〈泡は空気ではない〉１１人

• ガラス棒をさわったらぬれていたか空気じゃないのかな。空気だと思っていたのに。
• 私は１円玉の実験をしました。試験管に水を入れて試験管の蓋のところに１円玉をおいて熱したら、１円玉がパタパタした。なぜ空気じゃないかというと、Ｓくんの考えたやり方でも蓋をしてやっても沸騰したから空気ではないと思います。
• フラスコで蓋をして空気を入れても出なくても沸騰したから、出てきた泡は空気ではないと思った。
• ビニール袋が膨らんだときに、袋の中にたくさん水滴が付いたから。

　それぞれの意見を述べあったあと、次時に討論をした。沸騰したときにボコボコでてくるものは、空気なのか空気ではないのか意見が分かれた。

〈空気〉２２人→１２人

• 風船が膨らんだから空気がでてきたと思う。
• 沸騰したら水が熱して空気がでてきた。それで一円玉が動き出した。
• 試験管の上に置いた一円玉が動いたから。

〈空気ではない〉１１人→２３人

• 沸騰している鍋の上で手をかざしたら指に水滴がついたから。
• 湯気の上にカラス棒を置いたら水がついた。水の中には空気はない。
• 風船が膨らんだときに中に水滴が付いていた。水もちょっと減っていたから。
• もし泡が空気ならどうやって水の中に空気がはいるのですか。

こうした意見のやりとりがあった。
　・どうして泡はビーカー下の方から出るですか？

　→　空気は初めから水の中に入っていたからです。
　　　ビーカー上のところにある空気が水の中に混じったと思う。

• もし、ビーカーの上のところにある空気が下の方に入るなら泡が下の方に行く下向きの泡だって見えると思うけれど見えません。
• 水は温めると上の方に行くとお父さんに教わった。温められて上から下へ行く水はないというけれどそれはどうなんですか？
• もし下の方に泡が行くなら上から下へ行く泡も見えるはずだけれどそういう泡は見えなかった。
• 気球はなぜ上に行くんすか？　もし温められて下に行ってしまったら危ない。

　このような話し合いを図で示して実験についての質疑を示した。

泡は空気か空気ではないか決着をつけるための実験方法を考えよう。

子どもたちが考えた思った実験方法は
　Ａ．泡をもう一つの試験管に入れる。
　Ｂ．乾燥剤の上で温める。
　Ｃ．ビニール袋も膨らませる。

〈Ａ．泡をもう一つの試験管に入れる〉	〈Ｂ．乾燥剤の上で温める〉	〈Ｃ．ビニル袋を膨らませる〉
初めこそ管の中にあった空気がボコボコでてきたが、その後泡のような　ものは出てこなかった。水の入った試験管も水の量が増えた。	乾燥剤は水分がないと深い青色をしている。空気中の水分をすることで　ピンクに変化してしていく。網の上に乾燥剤をおいて下から湯気を当て　るとすぐにピンク色になった	ビニール袋の中にはたくさんの水滴があった。ずいぶん多くの湯気が水　滴に変わったことがわかった。

実験をして、わかったこと・考えたこと・思ったこと　

　実験によって沸騰したときに発生する泡は〈空気ではない〉ことがわかった。

• 水がボコボコして他の方（試験管）に水が移ってそちらの方に水が多くなった。水がなくなってきて他の方にたくさんたくさん水が入っていた。
• 泡がすごく出て１００℃を超えた。初めの実験で水が多くなったので泡の正体は水蒸気＝空気じゃないとわかった。湯気の上に手をのせたら手がやけどしそうに痛くてびっくりした。
• 空気じゃなくて水ということがわかった。沸騰すると水がどんどん減っていく。
• 一つビーカーを温めたら、もう一つのビーカーに水蒸気を送って水を増やした。
• 最初は乾燥剤が青だったけれど、最後は紫になった。これは水蒸気の証拠。水蒸気の水分があたって水が付いて紫色になったと思う。