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塩酸にアルミニウムを入れると溶けてなくなった。蒸発させる実験の結果、塩酸にアルミが溶けていることが分かった。しかし、出てきたのは白い粉であった。
〈同じ〉2人、〈違う〉14人という予想であった。また直感の段階なので、理由を言えないのだが、どうやったら確かめることができるか実験の方法を考えた。
最初、考えにくそうだったので観察の視点を与えた。
見るなら( )する
聞くなら( )する
触るなら( )する
においなら( )する
味はしない
五感を使ってアルミと白い粉を比べてほしいと願った。そのほかとして、
このように、アルミと白い粉の違いが明確になるような、つまりアルミの特徴がわかるような実験の方法を考えさせた。
・アルミと同じように、豆電球がつくはずだ。
・アルミと同じなら、塩酸につけるはずだ。
・アルミと同じなら、光の反射するはずだ。
・磁石がつくかどうか(普通の磁石は反応しないが、ネオジム磁石だと
アルミホイルが反応する)
・顕微鏡で白い粉とアルミを見てみる。
・においをかいでみる。
このようにたくさんの方法が出された。そこで実験をして、アルミと白い粉が同じであるかどうかを調べた。
実験方法を考えさせる前に、1時間十分に時間を取ってアルミの特徴について探らせてもよい。(柔らかさ、温まり方、光を通さないこと、通電性など)こうした金属観を事前に持つことで、自分で視点を作ることができるだろう。
〈溶かす〉グループは、アルミ粉末を試験管の中に入れてみた。しばらくすると、試験管が暖かくなり、ブクブクと泡立つが、白い粉の方は変化がない。
立体的に見える双眼実体顕微鏡でのぞいてみると、白い粉はざらざらしているのに、アルミには光沢がある。白い粉は時間がたつと湿り気を帯びてくる。(潮解性)豆電球グループは、乾電池と豆電球の間にものをはさんだ。アルミホイルだと明かりがつくのに、白い粉では明かりがつかない。このようにいろいろな観点から白い粉とアルミの違いを見つけていった。
自分の実験が終わったら、興味のある別の実験にも挑戦した。
最後に
子どもたちから出なかった方法を紹介した。ピンセットで粉をつかんで火の上でパラパラやると、アルミはパッと白い炎をあげて一瞬燃える。「花火だ」という声が上がるが、その通りで、火薬として花火の中にもアルミニウムは入っている。
一方の白い粉に火花は起きない。子どもたちは面白がって、ずっとこの白い花火を楽しんでいた。
〈違う〉15人
・豆電球でやったら、アルミはついて白い粉は電気がつかなかった。
・アルコールランプの火に粉をまいたら、アルミの方は火花が出たけど、白い粉は何も出なかったから、違うと思う。
・アルミは小さな粉だったけれど、白い粉は顕微鏡で見たらちょっと大きな粉だったから違うと思います。
・アルミは塩酸に溶けたはず。だけどアルミとは違うものになっていて、本当にびっくりした。塩酸をアルミに溶かすとアルミとは違うものになってしまうんだなと思いました。ほかにも何かに混ぜただけで違うものになってしまうものを見つけてみたいです。
・豆電球ではアルミにつけたら光ったけれど、白い粉は光らなかった。溶けたアルミはどこへ行ってしまったんだろう。
・粉はアルミじゃなかったけど、あの粉は何だったんだろうと思った。
白い粉は何だったのだろうという疑問が多くあった。そこで、アルミと塩酸が化学変化をして、塩化アルミニウムという別のものができることを話した。