☆講座内容 「結晶樹をつくろう」 ねらいは「再結晶について理解する」です。
今日の講師は沓名健次先生です。沓名先生の専門は化学です。なので、今日は化学の実験です。
(1)水に溶けるってどういうこと?
水は水分子という粒でできています。溶けている状態とは、その粒の隙間に物質がかくれんぼして見えなくなる状態をいい、透明です。色は溶けている物質によります。
では、もし溶け残りがあるとき、どうしたらよいでしょう?
経験からかき混ぜると答えた塾生もいましたが、それはかくれんぼをはやくする方法であって、溶け残りがあれば沈殿します。
かき混ぜても溶けきらず溶け残っている場合を想定して、溶かしきる方法を考えました。
ひとつは水を増やして、かくれんぼする場所を増やすこと、もうひとつは温めることです。
夏の暑い日には仲良しの友達でもくっつきたくなくなるように、分子もあたためられると、お互いが離れようとします。つまりかくれんぼする場所が大きくなり、もっと多くの物質がかくれることができます。
この水溶液の考え方は、中学理科でも役立つので、イメージとして持っておくとよいですよ。
(2)再結晶について学ぼう
では、今日のテーマ「結晶樹」のお話です。結晶とは、分子が規則正しく整列している状態というとわかりやすいかもしれません。高温の水に物質を溶かした水溶液を冷やすことによって、物質がかくれんぼできなくなり、結晶が析出することを「再結晶」といいます。
再結晶のわかりやすい例として、塩化アンモニウムの水溶液を冷やして現れる塩化アンモニウムの再結晶を見せてもらいました。星の形をしたきれいな結晶です。
このほかに、ミョウバンの結晶を作る実験を行いました。
また、水溶液の水が蒸発し、物質が現れることも再結晶といいます。
結晶樹は後者を利用して、きれいな樹を作ります。
(3)結晶樹を作ろう
まず、結晶樹の土台を作ります。
ろ紙をまるめてホッチキスで固定し、はさみで切れ込みを入れます。
ろ紙に色を塗って、結晶が出来た時に色がつくようにします。
ピンクなら桜、緑なら新緑、黄色と橙色は紅葉の結晶樹ができます。
次に尿素の入った水溶液をかけていきます。その上から尿素の粉をかけていきます。
核となるものがないとうまく結晶にならないからです。
しばらく置いておくと、結晶ができはじめます。
完成するまでに時間がかかるので、あとは家の涼しいところに置いて結晶を成長させます。
自分で作ったろ紙の結晶樹のほかに、先生がクリスマスツリーのミニチュアも用意してくださいました。
そちらは雪をかぶったみたいなクリスマスツリーができます。
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