いい発想・1 質量保存則について

生徒の疑問の中には、全くとんちんかんなものもあれば、なかなかいいなというものもある。2つばかし思い出したので、忘れないようにメモしておこう。

中2で質量保存の法則を学習したときのこと。

質量保存則とは、化学変化の前後で、反応に関わったすべての物質の質量は増えたり減ったりしないということ。

たとえば、2つの薬品を混ぜ合わせたときに、沈殿ができたり、気体が発生したりしても、それらを逃がさないように密閉された容器の中で実験を行えば、化学反応の前後で全体の質量は同じになる。

実験を終え、これらの現象をまとめていたときのことだった。気体が発生するパターンについて、次のように質問した生徒がいた。

「もし、発生する気体が二酸化炭素ではなく、空気よりも軽い気体、たとえば水素であったならば、反応後の容器全体の質量は、反応前に比べて軽くなるのではないですか?」

なかなかである。周りの生徒も、そうかもしれないなあと感じてうなずいているものもいた。

結論から言えば、こうにはならない。しかし何でそうなるのかその場ですぐに説明せず、調べてみたり、考えてみてごらん、と言って終わりにしてしまった。

こういうふうに考えた生徒には次のような質問をしてみたい。

ここに空っぽのボンベがあります。この中に空気よりも軽い気体を詰めてゆくと、詰めれば詰めるほど軽くなる、そう思いますか?

もしそうだとすると、もとのボンベの重量が仮に500gだったとして、たくさん気体を詰めたら1g軽くなって499gになったとしましょう。

さてこのあと、このボンベの中にあった気体をしゅーっと抜いてしまったら、ボンベの重量はどうなるのでしょう。500gに戻るのでしょうか。499gよりも軽くなるのでしょうか。

もし500gに戻るとすると、重くなった分はボンベの中に何かが入らなければなりません。499gよりも軽くなるならば、この実験を何度も何度も繰り返してゆくと、ボンベの重量がどんどん軽くなっていきます。いったい何がなくなって軽くなっていくのでしょう。

・・・どちらもおかしいことに気づけば、元々の発想がおかしいということに行き着くだろう。

トラックバック

このエントリーのトラックバックURL:
http://saikyo.la.coocan.jp/mt/mt-tb.cgi/143

コメントを投稿

(承認されるまではコメントは表示されません)

最近のコメント