指導過程
前回の(実験の)授業で水の電気分解を学んだね。これはどういうことだったか覚えているかな？もうみんなわかっているよね。これは水に電流を流すと、水素と酸素に分解したということだったね。炭酸水素ナトリウムの時でもやったけど、1種類の物質が2種類以上の別の物質に分かれることを分解といったね。
ということは分解を続けていけばこれ以上分解できない物質になるわけです。水の電気分解のときの水素と酸素がそうです。それじゃあ物質は何からできているか、そして、物質の最小の単位は何なのか。それが今日の授業のメインテーマなんです。(ここまでこれまでの授業の復習)
今までの授業でも言いましたが、決して理科はただの勉強、テストでいい点を取るために、受験でいるから丸暗記、みたいにして欲しくはありません。確かに自分の身に付けるためには暗記も必要です。でも、嫌々やっても楽しくないですよね。身近にも色々な理科はあります。
例えば、冷たい飲み物のコップにつく水滴です。こういった身近な理科現象の原因を自分で理解、証明していくための手掛かりにしていってもらいたいんです。特にこの分野で学ぶことはその基礎です。日常生活でもこの知識はきっと役に立ってくれると思います。なぜこんな現象が起こるのだろうということが自分で分かればきっと理科が楽しくなってくると思います。(理科を学ぶことの意味)
話は少しそれてしまいましたが、授業の方へ戻ります。教科書？？ページを見て下さい。
銀も水素や酸素と同じく、これ以上分解できない物質です。しかし、この銀を高倍率の電子顕微鏡を使うと、教科書の写真にもあるように、たくさんの小さな粒からできていることがわかるね。ルーぺや顕微鏡を使っても分からないのに、このことは驚きだね。そして、すっごく倍率を上げなきゃ見えないということは、この粒はよっぽど小さい粒なんだね。粒と粒の間が250万分の1mmという、先生も想像できない位小さいことからもわかりますね。この小さい粒のことを原子と言うんです。現在、すべての物質は原子からできていることが確認されています。もちろん私たちの体も原子からできています。
また、原子1個の質量や大きさまでもわかっているんです。この原子の性質は3つあります。1つ目は、化学変化によって、それ以上分割することができない。これは当たり前ですね。これ以上分割することのできない粒のことを原子と呼ぶんですからね。
でもここで、「あれ？」と思った人いませんか？さっき銀はこれ以上分解できない物質と言いました。なのに、たくさんの粒がある。「まだ、粒々に分けれるじゃないか」と思った人いませんか？そう思った人は中々鋭いですね。でも、この粒自体が銀なんです。だから、銀をこれ以上分解できない物質というのは間違いじゃないんですね。
2つ目の性質は、種類によって、質量や大きさが決まっている。これも当たり前ですね。決まっていなければ、どれがどの種類だなんてわからないですからね。
3つ目は、化学変化によって、他の種類の原子に変わったり、なくなったり、新しくできたりすることはない。これも当たり前ですね。さっき、私たちの体も原子からできていると言いました。もし、3つ目の性質が嘘だとしたら、私たちの皮膚が突然、鉄になっていたり、突然、手がなくなったり、手が3本になっていたりするわけです。実際はそんなことはないですよね。
また、この原子と言う考え方はギリシャ時代からあったんです。この時は原子のことをアトムと言っていました。こんな昔から、今の時代に使っている、通用している考え方が存在していたんです。本当に昔の人の発想力には驚きですね。詳しくは教科書に載っているので、興味のある人は読んでみて下さい。では、ここまでの内容を黒板にまとめてみましょう。
板書を書く。それを生徒が写す。
もう、みんな書けたかな。それでは、一旦、教科書を閉じて下さい。みんな閉じましたか？じゃあ先生から質問です。1円玉は何からできているかな？何か思いついた人は答えてみて下さい。
(予想される生徒の答え) アルミニウム、銀、金属、鉄、etc……
正解はアルミニウムです。では、この1円玉1枚に何個くらいのアルミニウムの原子があると思う？何か思いついた人は答えてみて下さい。
(予想される生徒の答え) 一杯、たくさん、1億個、250万個、9999兆個、etc……
正解は教科書にあります。みんな教科書を開いて下さい。答えは220垓個です。もう想像もできないようなとんでもない数ですね。垓というのは一、十、百、千、万、億、兆、京、その次が垓なんです。どれくらいすごい数字か黒板に書いてみますね。
黒板に書いた後、原子の周期表のプリントを配る。
はい、みんなプリントは行き届きましたか？プリントを見た通り、現在、原子の種類は約100種類あります。そして、これらはそれぞれ記号で表されていますね。この約100種類の原子の記号はアルファベットの1文字または2文字からできています。みんなが知っているのもいくつかあると思います。
また、この記号は世界共通なんだね。この記号は原子の種類を表すとともに、その意味も表しているんだね。
教科書にもいくつか載っているけど、載っている位はしんどいと思うけど覚えて下さいね。読み方は教科書に書いてある通りです。
教科書に載っているものを呼んでいくと、上から順に、「シーエー、エージー、エフイー、シーユー、エヌエー、エムジー、横にいって、エス、シーエル、オー、エイチ、シー、エヌ」といった感じですね。似ているのもあるので、ややこしいですね。また、原子は大きく金属と非金属に分かれるんです。じゃあここまでまとめてみるね。
板書を書く。それを生徒が写す。
ではここで問題です。この周期表のプリントから水や二酸化炭素の原子を探してみて下さい。どうですか？
(予想される生徒の答え) えー、そんなんないでーetc……
そうですね。ないですよね。この世の物質はすべて原子でできているはずなのにおかしいですよね。では、皆さんH2OやCO2とか聞いたことありませんか？これが水や二酸化炭素の記号なんですね。でも、原子の種類には入っていないとはどういうことなんでしょうか？ちょっと考えてみて下さい。何か思いついたら答えてみて下さい。
(予想される生徒の答え) 何も答えが出ずに沈黙、分解があるならくっつくのもある。だから原子同士がくっついたもの。
水や二酸化炭素に記号はあるのに、原子の種類には入っていないというのは考えてみると当然ですよね。この2つはまだ分解できるからです。原子というのはこれ以上分解できないという性質があります。だから、原子の種類には入っていないということなんですね。じゃあこれらは何なのか。これらは分子というものなんです。この分子は原子が組み合わさってできたものなんです。この分子については次の授業で説明します。これで、今日の授業を終わります。
・この授業での板書例
粒･･･それ以上分けることのできない物質
＝原子
(ギリシャ時代はアトムといった)
粒と粒の間は250万分の1である
・原子の性質
1. それ以上分割できない。
2. 種類によって、重量(重さ)や大きさ(体積)が決まっている。(種類によって全部違う)
3. 他の種類の原子にならない。変化(化学反応などによる)途中で、なくなったり、新しく出現したりしない。
・1円玉
厚さ1.5mm ･･･ 1円玉はアルミニウムで出来ており、
この中にアルミニウムの原子は、220垓個の原子がある
22.000.000.000.000.000.000.000
・原子は、現在約100種類ある。また、原子は記号で表され、世界共通である。
[原子の表し方]
1. アルファベット1文字または2文字で表す。 Ex.S O H C N
2. 活字体の大文字または、小文字の組み合わせで表す。 Ex.Ca Ag Fe Cu Na Mg Cl
→これらの記号は、原子の種類と意味を表す
また、原子は金属と非金属に分かれる
杉浦コメント：オーソドックスな授業ですが，コツをうまく使って，メリハリのある授業に仕上げています．中学校ということを考えると生徒参加はもう少しあってもいいと思います．