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おどろきわくわくたくさん! 銅(どう)をもっと知(し)ってみよう カッパーくんの銅(どう)なってるの?

JX金属スペシャルコンテンツ おどろきわくわくたくさん! 銅をもっと知ってみよう カッパーくんの銅なってるの? 銅ラボ!銅をつかって実験してみよう

金属イオンは何色?

実験 金属イオンは何色?
たいしょう学年
小学5?6年生?中学生
かかる日数
1日

イオンとは、电気をもった原子のこと。
原子は物质(ぶっしつ)をつくっている最小単位。
金属(きんぞく)のイオンには、色がついているものがあるんだ。
色のついたイオンと、そのとけ出すようすをじっくり见てみよう。

用意するもの

  • こな寒天
  • 食塩
  • 计量カップ
  • わりばし
  • はかり
  • なべ
  • コンロ
  • とう明のプラスチック耐热容器(たいねつようき)
  • かん电池(9痴)
  • 9V 電池用スナップ
  • ミノムシクリップ2 本(ない場合は ?リード線 ?ビニールテープ ?はさみ が必要)
  • 銅板?鉄板?ニッケル板(3cm × 3cm くらいをそれぞれ2 まいずつ)
  • 军手

※金属板、かん电池(9痴)、9V 電池用スナップ、ミノムシクリップなどは、インターネットの通販(つうはん)などで買うことができるので、おうちの人と相談しましょう。金属板が大きいときは、金属用はさみが必要。
铜板の代わりに、铜のワッシャー、ステンレスでない鉄くぎなどが使えます。いずれもホームセンターなどで手に入ります。

準备

寒天を作る。
  1. なべに水とこな寒天を入れ、わりばしでかきまぜながら加热する。 イメージ画像

    なべに水とこな寒天を入れ、わりばしでかきまぜながら加热する。

    ※水100尘尝に対し、こな寒天1驳、食塩1驳の割合(わりあい)にする。寒天は、あわ立てないように静かにかきまぜよう。
    ※电子レンジでもできるよ。600奥で2分加热し、とけきるようにかきまぜる。
    もう一度600奥で2分加热する。食塩を入れてとかしきる。

    注意:火を使うときは、やけどしないように注意すること。

  2. ふっとうしてから3~4分ほど加熱したあと、食塩を加える。 イメージ画像

    ふっとうしてから3~4分ほど加热したあと、食塩を加える。食塩がとけたら加热をやめる。

    ※ふきこぼれないように気をつけよう。

  3. 寒天溶液をプラスチック容器に入れる(高さ2cmくらい)。 イメージ画像

    寒天溶液(かんてんようえき)をプラスチック容器に入れ(高さ2肠尘くらい)、そのまま冷まして固める。

    ※寒天は常温でも固まる。容器に入れる前に固まってしまったら、再び加热すると液体状(えきたいじょう)にもどる。

    注意:プラスチックの种类によっては、高温で変形してしまうものもあるので、耐热温度を确认しておこう。火から下ろしてすぐには容器に注がないようにしよう。

実験方法

  1. そうちを作る。3cm×3cmくらいの銅板を用意する。 イメージ画像

    そうちを作る。
    3肠尘×3肠尘くらいの铜板を用意する。少しくらい大きくてもよい。

    注意:銅板を切らなければならないときは、手を切らないように注意しよう。军手を使うと良い。

    銅板の間は6cm。 イメージ画像

    铜板の间が6肠尘になるように、寒天に2まいの铜板を平行にさしこむ。

    かん电池、スナップ、ミノムシクリップをつなげる。 イメージ画像

    かん电池、スナップ、ミノムシクリップをつなげる。

    ミノムシクリップを使わないときの配線

    ミノムシクリップを使わないときは、ビニルテープでリード线をはりつけて配线する。

    注意:+ 極と-極がふれると、ショートして危険。銅板につなげるとき以外は、図のようにしておく。

    注意:+ 極と-極がふれると、ショートして危険(きけん)。銅板につなげるとき以外は、上の図のようにしておく

  2. 铜板にミノムシクリップをつなげて、そうちに电流を流す。 イメージ画像

    铜板にミノムシクリップをつなげて、そうちに电流を流す。

    注意:火を使っている场所や、しめ切った场所では行わない。十分にかん気をすること。

  3. 銅板や寒天のようすはどうかな? イメージ画像

    铜板や寒天のようすを、60分间観察する。

    1分后、10分后、30分后、60分后の写真をとり、ワークシートにはろう。

    注意:

    • 长い时间电流を流し続けるのは危険なので、时间を守ろう。
    • 実験で使った寒天は食べられません。生ゴミとしてすてましょう。
  4. 同じようにして、鉄板、ニッケル板でもやってみよう。

    寒天は生ゴミとして捨てる。 イメージ画像
    • 実験で使った寒天を生ゴミとして捨てる。
    • 铜板の実験で使った、とう明のプラスチック耐热容器をよくあらう。
    ほかの金属でもやってみよう。 イメージ画像

    同じように寒天を作り、セットする。

まとめ方

时间ごとにとった写真をはってまとめる。

鉄板で実験したときの寒天や電極のようす

乾电池(かんでんち)の种类によって、铜イオンの青色が広がる速さが変わってくる。

鉄板で実験したときの寒天や電極のようす
電池を外して一晩おいた+ 極側(赤)の鉄板

電池を外して一晩おいたら、+ 極側(赤)の鉄板から2cmくらいのところに、えび茶色の仕切りのようなものができた。

ニッケル板で実験したときの寒天や電極のようす
電池を外して一晩おいた+ 極側(赤)のニッケル板

電池を外して一晩おいたら、+ 極側(赤)の鉄板から2.5cmくらいのところに、こい緑色の仕切りのようなものができた。

わかったこと

食塩をとかして作った寒天は、电気を通す。
铜板を、+と-の电极にして电気を流すと、+极侧から青い色が出てきて、-极侧の铜板に向かって広がった。
このことから、+极侧の铜が铜イオンに変化することがわかった。
金属によって+极侧から出てくる色がちがうので、イオンの色は金属ごとにちがうのだと思う。
-极侧から出るあわは何だろうと思って调べたら、水素(すいそ)であることがわかった。

ワークシートをダウンロードする

注意

  • 実験は必ずおうちの人といっしょにやろう。
  • 実験をする前に、実験のやり方をよく読んでからはじめよう。
  • 寒天をつくるのがむずかしいときは、おうちの人にやってもらおう。
  • 金属板を切る作业は、けがをしないように気をつけること。
  • 実験で使った寒天は食べられません。生ごみとしてすてよう。
  • 実験中や実験后に、寒天やその液体が皮ふについたらすぐに流水であらい流すこと。
  • 通电し続けるとあぶないので、観察时间を守ること。

协力:学研キッズネット