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授業で見せたい動画11「鉄の酸化とカイロの話」

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化学の授業の小ネタで大活躍するのが、カイロです。どの場面で活躍するのかまとめて行きたいと思います。

①、酸化

 酸化の単元です。ご存知の通りカイロか暖かくなるのは、鉄が酸化するときに熱が発生するからです。生徒に聞くときは、
「カイロを間違えて破いてしまったことがある人?」
と言って手を挙げさせます。当てて、中身がどんなものだったか聞きます。
「黒くて砂みたいだった。」
「触ると手が黒くなった。」
などと答えます。
中は鉄粉と炭だということを確認します。
次に、カイロを早く温めるためにはどうするか発問します。
「振る」「もむ」などの答えがでます。
ここまでは、多くの生徒がわかります。しかし、
「では、何のために振ったりもんだりするのでしょうか?」
という問いに答えられる生徒は少数です。ヒントとして、カイロを購入時は真空パックされていることを伝えると、「空気(酸素)と反応する」ということに気づき始めます。ただ、答えを教えるのではなく、身近な内容から答えを導く力を養いたいです。

②使い捨てカイロの誕生秘話

この使い捨てカイロを始めて発売したのは、お菓子メーカーのロッテです。
お菓子の中に入れる脱酸素材を作ろうとして、原料の鉄粉や活性炭の量を増やす実験をしていたとき、大きな熱が発生しました。熱が出てはお菓子が痛んでしまうので、脱酸素剤としては使えません。しかし、発者の一人が熱を利用すればカイロになると考え、使え捨てカイロの誕生したのです。しかし、
この話はここで終わりません。開発したロッテは使い捨てカイロを商品化し特許を出願しました。しかし、
「鉄と酸素が化合するときに熱が発生するなんて、学校で習うことだ。これで特許なんて取れない。」

と特許を取ることはできなかったのです。その後、使い捨てカイロは様々な企業から販売されたそうです。

③カイロと質量

使い捨てカイロは使用後、重くなるか、軽くなるかを質問します。多数決を取ったら面白いかもしれません。理由を発表させると考える力がつきます。最後に答え合わせ。正解は「重くなる」です。理由は、「酸素が化合した分、質量が増えるから」です。カイロという身近なものを授業に取り入れると生徒の食いつきが違います。
理科は、生活の様々な場面で使われていますが、生徒はそれに気づいていません。身近な科学を生徒に示すことで、理科への興味関心を高めることが、理科離れを防ぐことになると感じます。
※カイロを放置すると実際は、重さが減るようです。カイロの水分が蒸発するためだそうです。子どもに酸化と酸素の重さを理解させるための例なので、あえて説明しませんでした。科学部では理由を考えさせるといいかもしれませんね。
 
 
 

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自己紹介(PROFILE)

窪田 一志

窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了
家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。
教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。
ブログのアクセス数は月7万pvを超え、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。

【著書】
100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版]
【協力実績】
株式会社 NHKエデュケーショナル
国立科学博物館
株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部
株式会社 高純度化学研究所
株式会社 アスウム
株式会社 学映システム
東京学芸大学 理科教育学分野
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