太陽のエネルギー

ドライアイスのところで、自分のスマホを分解して反射用のミラーを持ってきて愛用している男子の話。

日向にいるときに、自分の頭部に向けてその鏡で太陽の光を反射させてきました。目にではありません。

こちらももちろん頭皮で反射し返しているのですが、わざとあたっているタイミングで「アツっ」っていうと、それを見ていた女子連中が「え？嘘！？まじ？」ってなっていました。みんなは髪で守られてるけどさって話をするとちょっと信じてしまうので恐ろしいことですｗ

そこで、このグッズの登場です。Wishといういかがわしい通信サイトで送料と代金合わせて300円くらいで購入したものです。

きっちりした凹面鏡になっていて、焦点の場所にバネがついています。そこに黒く塗った紙をいれてあるので、角度を調整すればバッチリ高温になるというわけです。

着火までは行きませんでしたが、煙は上がります。これは実用的かも知れません。

太陽の角度に合わせるために、色々調整したり、陰の関係でどの角度がベストなのかなどを考えたり相談したりしています。これこそが勉強だよなって思うことが多いです。

面白いですよね。これ持ってキャンプにでも行って火をおこしたいなと思いました。

結論！キャンプに行きたいです！

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酸化マグネシウムはうまくいかない

酸化や還元のところで、マグネシウムは実際に酸化させたり燃焼させたりするのですが、定比例の使いません。

理由はうまくいかないからです。酸化銅だと比較的良い感じでできるのですが、酸化マグネシウムはだめです。

ということで今日は「どうしてマグネシウムの酸化では理論値とかけ離れるのか」をテーマに実験しました。

そもそもうちの学校にあるマグネシウムが金属光沢もなく、すでに酸化済みです。おまけに、うまく燃焼して、炎が大きくなってしまい、酸化マグネシウムが結構飛散します。

そうなると、もちろんうまくいきません。でも、それを考えるのがなかなか興味深いといえば興味深いのです。

各グループで相談して、最大2.0ｇまでで、理論値も計算して、実験するように指示しましたが、マグネシウム：酸素の3：2という質量の理論値を的確に考えられる班は早々と「1.5ｇにしようぜ」ってやっていましたが、「0.8ｇがよい」と頑として譲らない人を説得できずにいて、それはそれで面白かったです。

そして最後にはやっぱり黄色っぽい窒化マグネシウムができて、水をかけてアンモニアを発生させて「へ〜」ってなってて面白かったです。

すぐ化学反応式で書きたがる生徒も出てきていて、それでいいよなって思います。窒化マグネシウムはMg3N2で水と反応するとアンモニアと水酸化マグネシウムができますね。

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ドライアイスあったら遊ぶよね

メインの実験が終わった後のドライアイスは、そのまま地球温暖化風になってしまうのはもったいなさ過ぎますから、もちろん色々遊びます。

手っ取り早いのはやっぱりサッカー風。摩擦が激減しますから、もちろん盛り上がります。

直接手で触らないのを条件に、蹴飛ばしまくって遊んでました。たまにはこんな無秩序な感じも良いですよね。

ひとりつまんでそうなのが見えていますが、彼の「マイピンセット」ですね。彼はペンケースではなくもう「道具箱」を持ち歩いていますから・・・ヤスリからドライバーまで何でもです。あらゆるものを直しまくってみんなに感謝されます。このときも次の実験で活躍。

反射角・入射角・・・これはスマホの液晶を分解して取り出した鏡なんだそうで、薄い薄膜状ですが輝度はなかなかでした。

加湿用においてあるバケツにぶち込むのも必須ですよね。これなんとも美しいです。ボコボコいってて、そのうち浮力によって揚がってきます。

この、モヤモヤした感じのところにレーザーを当ててみるとさらに不思議な感じでした。

ほぼ同心円状に何かが見えます、何かが・・・何これ？

ってことで、ドライアイスで遊んだ話でした。これちなみに放課後ですｗ

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身近な酸化物、二酸化炭素の還元

酸化銅を作って活性炭で還元すると綺麗な赤褐色の銅に戻る。まあ、教科書的ではっきり出るしこれはこれで良いのですが、黒い粉末に黒い粉末入れてですので、ちょっとアレなんです、アレ。

そこで、以前左巻さんに教えていただいたドライアイスを使った二酸化炭素の還元をやりました。これ、実際にうちの学校で左巻さんが教員向けの研修会でやったときに思いっきり火災報知器が鳴ったので、この学校で３回目を鳴らすわけにも行かず、氷点下６℃の中、外で実験することにしました。

ドライアイスを購入してきて、中心部に穴を開けます。今回はトーチバーナーを空だきしてその口を押しつけて開けました。あっという間に空きます。そこにマグネシウム粉末を投入します。今回はもう表面が酸化してしまった古い奴。

マグネシウムリボンの先端をはさみで切って表面積を大きくします。着火しやすいようにです。それをマグネシウム粉末に立てて、着火の準備です。

気温の関係もあるのか、今回はライターでは全く点火できませんでした。トーチバーナーです。横から火を当てます。

マグネシウム特有の閃光を出しながらリボンが燃えてやがてそれが粉末に引火します。そのタイミングで上からドライアイスを重ねるのです。

完全に間の空間は二酸化炭素雰囲気になります。

ちょっと幻想的。これ夜ならかなり美しいでしょうね。今度やってみようかな・・・

火が消えると、内部にはこんな感じで、白い酸化マグネシウム・そして二酸化炭素が還元されて出てきた真っ黒な炭素です。

白いドライアイス＋銀色のマグネシウム→真っ黒の炭素と真っ白な酸化マグネシウム

こちらの方がインパクトが強烈ですよね。火災報知器にさえ注意すればこれはもう究極の実験といえそうです。ドライアイスは１ｋｇで６８０円でした。１クラス１ｋｇあれば十分です。

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いつの間にかここまで欠けています

学校のホールに月の満ち欠けの表を貼ってあって、それなりに気にしているのですが、夜になると天気が悪かったり、こっちが脱力したり、寒さに勝てる気がしなかったりと色々あるのですが、今朝綺麗に月が見えていました。

樽前山や風不死岳も綺麗に見えていますが、見事にピンボケですね。ガックリきます。

今日は朝の気温が久しぶりに強烈でした。

1年生はスキー学習に出かけましたが、2年生では今日「二酸化炭素の還元」の実験予定です。このあと、ドライアイスを購入してきますから、本日も自動車出勤。どっちにしてもツルツル路面ですしね。

ということで、本日午後はこんな寒いのですが、火災報知器を鳴らさないために、全クラス外でドライアイスの還元実験を行います。外だときっと安心ですからね。

今度はテルミット反応も外でやるのが安全だし、規模も大きくできそうなのでやってみようかな？そんな気分です。

寒くても良いので、晴れていて欲しいですが・・・ということで、それまでたまっている仕事を片付けることにします。ドライアイスの報告は、明日かな？

で、そうそう、消しかすで自分たちが作った中途半端な酸化銅を還元する実験もしました。

サラサラの銅粉になるのですが、排気ガスを吸収させた水をたらしてみた連中がいて大興奮。表面張力やらなんやらでぷるんとなるのが面白いらしく、手早く後片付けを終えたグループが大変残念がっていました。

これ、静止画ですが、iPhone のスローモーションビデオだと本当に面白かったです。コロコロ転がる様子はもうまるで水銀・・・

そうか・・月を見る余裕も生み出せないなんてダメだな。宮本先生＠エレファントカシマシの「新しい季節へキミと」のこのくだりやん・・・もろに。

感じる戸惑いためらいそして
昨日はキミと話せなかったからBlue
忙しくって夜空の月も見てないぜ
光は感じているのに

かっこよすぎる・・・

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マシュマロで実験

弾性力の話のところで、「どんなものが弾性力と関連しそうか」という話でマシュマロが出てきました。

その前に学習しているロバート フックが、弾性の実験のところでコルクのことを調べてCellと名付けたことや細胞壁にまで気がついていたという話から、その後100年も計画してからシュワンやシュライデンが細胞説を発表した話になって、「不思議に思ったら、色々突き詰めないとダメだよな」って展開に。

例えば、真空中のマシュマロはどうなるのかわかる？

ってなって、「TVで見ました」とか言い出すのですが、実験前直前アンケートではこんな感じになりました。

まず、ふわふわしている理由はほとんど正しく理解しているようです。まあ、食べたことがあったらなんとなくわかりますよね。

そして次の質問です。

真空ポンプを使って、常温の液体がどんどん沸騰する様子や、風船が膨らむ様子などを見せてもこんな感じです。いや、リンクしていないのでしょうね。もうすこしじっくり考えさせたら違ったのかな？

ちなみにTVで見たという人もちょっと違いました・・・ｗ

そしてもう一度空気中に戻したらと言うことでこんな感じです。前の質問との答えのリンクをまだ精査しておりませんが、なかなか面白い結果になりますね。

そして実験です。

「えええぇ？」ってなってました。そして「あー」ってなっていましたので納得した・理解できた子はそれなりにいたようです。

そして第三問に向けての空気再注入。これはさらに驚きの結果でした。まあ確かにそうですよね。驚きもするはずです。

サイズ感をわかるように実験前後を並べてみるとこんな感じになります。

食感は全然違います。これは本当に面白い実験ですよね。

ってことで、さっさと切り上げて、フックの法則のグラフを表計算ソフト使って作成しましたが、若者達は本当にはやいですね。表計算ソフトを初めて使ったのに、グラフの出力まであわせてもわずか20分ほどでした。工夫して・・というところまでは時間の関係でできませんでしたが、なかなか凄いぞって思いました。

それにしてもGIGAスクール恨んじゃうな・・・今日もたまたまPC室があいていたので使えただけですからねｗ

ちなみにこの集計に利用しているアプリケーションは大変便利です。Macで問題を作成してそれを電子黒板に写します。同じwifiにつながっているiPhoneにもリンクされた画面が現れます。子どもたちにはQRコード的な紙を配ってあって、それをあげてもらいます。4択です。

その状態で、教室内をぐるっとiPhoneのカメラで撮影すると、すぐにこのページの上のような集計ができてしまいます。

個人の回答も全てcsvに書き出されます。個人名で。めっちゃ便利です。

Plickersってアプリです。無料でも使えます。堅い下敷きのようなシートはAmazonでも売っています（買ったことないからわかりませんが・・・）。

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還元の実験再び

酸化の還元をやった後、次に実験予定の二酸化炭素の還元の話をして、化学反応式で考え、透明な気体のCO2から黒い炭素が出てくるなんてあり得るんだろうかという話になりました。

そして、酸化銅を消しゴムのかすで還元してみることになりました。

排気ガスを考慮しなければいけないのですが、結果は炭素での還元よりも明確な「赤褐色」。なかなか面白いです。まあ、化学反応式で書きたくなるようですが、ちょっと複雑そうですよね。あの臭いとかを考えると。

ということで、酸化←→還元についてはなかなか良い感じで終わることができたように思います。

面白いのはこういう反応後の薬品類をセロハンテープでプリントに貼って持ち帰ることですよね。気持ちはよくわかります。自分も絶対にそうするからな・・・

今日はこの後マシュマロを真空中にいれたらどうなるのかを1年生とやってみます。

弾力→ロバートフック→コルク→細胞の発見の話から、フックもここで納得しなかったら、細胞説までいけたのにねって話になって、マシュマロやってみるかって展開です。

こう言うのが面白いですからね。現在意見が分かれています。膨らむ派と縮む派に。

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