本時の目的
・ 酸、塩基の水溶液や身近な溶液のpHを測定する。

本時の指導過程
 化学実験室で行う。休み時間のうちに生徒全員集合させておく。教室の入り口のすぐ近くに自作実験プリントを用意しておく。入ってきた生徒各自に1枚ずつとらせる。

―(チャイム)―
 1テーブル4人で10テーブル40人が座っている

「じゃぁ、今日はpH測定の実験をするよ。みんな来てるか。[間]よーし、全員来てるな。まずプリントを見て、まだとっていない人は前に取りに来て。」

―何人かの生徒がとりに来る―

「これでみんなプリント持ってるね。はじめに、プリントの最初2行に書いてあるpH、酸、塩基について思い出してみようか。まずpHって何だったかな?」

―すこしの間―
   予想回答・ペーハー
         ・水素イオン濃度
         ・わかんねぇ
         ・酸と塩基の基準
         ・無反応(この場合は自分からヒントを出す)
出たものは黒板に書く。
「pHっていうのは酸や塩基の強さをしめすものだったね。水素イオン濃度っていうことも思い出してね。ここで酸と塩基って言葉が出てきたね。これはどうかな?[間]中学校で酸性とアルカリ性って聞いたことがあると思うんだけど、それなんだよね。思い出したかな?高校ではアルカリ性のことを塩基性って言うんだったね。酸性と塩基性のpHによって決まって、pHが7より低かったら酸性で、pHが7よりも高かったら塩基性になるよ。(この部分は黒板に書く)先週の授業でノートに書いたから見直しておいてね。」

―ここまで約6分で―  (実験の場合は無理にあてず、もっとコンパクトにしてもいいかも)

「復習はこれくらいにしておいて、今日の実験の説明で使うものを見せるからみんな少し前に来て。」
意図:復習によって酸と塩基について理解してもらい、実験でより深く理解してもらう。
    全員に見せることで、名称と形等をわかってもらう。

(集まったら)「よーし、集まったね。今からプリントに書いてある、実験器具、薬品を言っていくね。まず、100mlビーカー(見せる)[間]各テーブル3つ。次に、10mlと50mlのメスシリンダー(見せる)[間](同じ手順でデジタルpHメーターを見せる)これがpHをはかる機械。使い方を説明するからよーく聞いておいてね。[間]使い方は赤いスイッチを押すとON、もう一回押すとOFF。実験が終わったらOFFにしておいてね。計り方は純水を使ってやってみるよ。計りたい溶液を100mlビーカーに入れて、赤いスイッチとは逆の先端を入れて、しばらくするとモニターにpHが数字となって出るから。その数字をプリントの空欄に書いてね。さてさて、純水のpHは・・・[間](近くの生徒にモニターを見せる)なんぼかな?」
・ 生徒はモニターの数字を読む。
「7.0だね。だから純水のpHは7.0で中性ってことがわかったね。注意なんだけどpHを計ったら次のpHを計る前に水道水で先端を洗ってね。これだけは絶対してね。そうしないと機械が壊れちゃうし、後で数字を見たら、そこだけ変な数字になるから気をつけてね。」
―(ここまで約11分で)―
「次に使う溶液は1mol/lの塩酸、0.1mol/lの酢酸、1.0mol/lの水酸化ナトリウム水溶液(黒板に書く)これはみんなから見て左側から順番に並べてあるから。今回使う塩酸と水酸化ナトリウム水溶液は濃いから注意してね。どう注意するんだって思ったよね。もし塩酸が1滴靴に落ちたら、みんなの足まで穴が開きます。水酸化ナトリウム水溶液は手につくと、ぬるぬるするし、間違って目に入ったら失明するから、今回は全員、実験中この安全メガネをしてください。絶対してくださいね。」
意図:口調を変えることで、恐ろしさをわからせる。
「今日はこれだけじゃないよ。みんな好きな飲み物ってなに?」 (この発問もいらないかな。実験そのものが生徒への働きかけだからそれ以上の働きかけはいらないと思う。いじり系発問ならOK

予想解答
・ お茶
・ 水
・ ジュース(コーラなど)
・ スポーツドリンク
・ 少ないけど牛乳
・ 絶対ないとは思うけど酒

「みんな好きな飲み物ってばらばらなんだね。当然かもしれないけど。(少し大きな声で)今回はその中から、CCレモン、オレンジジュース、牛乳のpHをはかってもらいます。もちろん測定後は飲んでもらってOKです。」

意図:ただ興味を引く「物でつる」

「ほかにせっけん水をはかってね。せっけん水は最後にpHをはかってね。はかる順番は塩酸、水酸化ナトリウム水溶液、酢酸、CCレモン、オレンジジュース、牛乳、せっけん水で、はかり終わったら溶液は水道に流していいから。ジュースはさっきも言ったけど飲みたかったら飲んでもいいからね。」

―生徒がざわつく―

「はい、静かにしてね。説明が長くて悪いけどあとひとつだけ。実験用具は後ろのテーブルに各班ごとに番号を書いてあるかごの中に全部あるから各班2人で自分たちのところまで運んでね。運んだら10mlのメスシリンダーに前においてある塩酸をスポイトさしてるんで5mlとって100mlビーカーにうつして、その後50mlのメスシリンダーに純水45mlとってさっきのビーカーに入れてpHをはかってね。そのあとpHメーターと10mlメスシリンダーを洗って、さっきのビーカーから5mlとって純水を45ml、別のビーカーに入れてpHをはかってね。薄める操作は塩酸と水酸化ナトリウムは3回ずつやってね。あとはプリントに書いてある通りだから。わからなかったら歩き回ってるから聞いてね。じゃぁ実験開始!!」

―(ここまで約18分)―

各生徒が用具を取りに行ったり、塩酸をはかりにくる。なかなかスムーズに行かない。

「うーん、塩酸のところがこんでるみたいだから、並んでる半分の人は水酸化ナトリウム水溶液を5ml先にとっていこうか。それで水酸化ナトリウム水溶液の1/10、1/100、1/1000のpHをはかったら次は塩酸でね。」

・ 実験が始まりだしたら各班の様子を見に行く。
・ もしかしたら1/10をした後に1/100、1/1000に薄めてないかもしれないのでもう一度
「きちんと1/10に薄めたら1/100、1/1000もやってね。その度にpHメーターと10mlメスシリンダーは洗ってね。」という。
・ どの班にも「どんな感じ?」と軽く声をかけ、うまくできているようだったら「その調子でいいよ」といい、戸惑っていたりすると「どこがわかりにくい?」等と聞き、実演して解決させる。
・ 安全メガネをしているかもチェックする。できていなかったら少し強い口調で注意する。
・ 手に薬品がかかった場合、すぐにかけつけ、かかった薬品、どの段階でかかったのかを同じ判の生徒に聞き、対処する。(保健室に行かせることもあり)
・ あとは、一人だけではなく、全員に操作を覚えてほしいので
「一人だけでやるんじゃなくて、交代でやってね。」ということを言う。

だいたいどの班も塩酸と水酸化ナトリウム水溶液が終わる。

―(約27〜30分)―

「そしたら、どの班も塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のpHを測定し終わったみたいだから、次は酢酸ね。酢酸は薄めなくていいからね。ビーカーに5cmくらいいれて測定して。そのあとにCCレモン、オレンジジュース、牛乳、せっけん水の順で測定してね。」

・ 各グループでpHをはかる。もし酢酸を飲もうとしたら
「酢酸は飲むなよ」と軽く注意する。
・ ジュースを飲んだりする生徒や騒いだりする生徒が出てくる。
「あまり騒がないで。騒いだ弾みでビーカーは割れたり、薬品がこぼれたりするから」と強めの口調で注意。

「きちんと空欄にpH書いている?書いてなかったら同じ班の人に見せてもらってね」

・ 終わった班が出始めたら
「終わったら水道できれいに洗ってね。洗剤を使って洗ったら次のときもきれいで、実験がしやすいからきれいに洗おうね。洗い終わったらかごの中に入れて後ろに戻してね。pHメーターだけは前に持ってきてね。」
・ 全部のグループが終わるまで各テーブルを回る。

「はやく終わったグループは『感想』を書いてね。それも終わったらプリント右下の『考察』を考えておいてね。」

・ 全部のグループの片付けが終わる。

―(ここまで約43分)―

―黒板前まで行く―

「よーし、全部のグループが片付けまで、終わったみたいだね。よくがんばったね。実験してみてみんなどうだった[間]」

予想 もしかしたら何か言ってくれるかもしれない。
    →この場合はその意見を用いて可能な場合は説明する。
    Ex生徒が「炭酸飲料水のpHが低かったのに驚いた。」
    →「そうだよね。いつも飲んでるもののpHなんて気にしないよね。今日は時間がもうないから次の授業のときに説明するから、それまでみんなも少し考えてみて。」
・時間がないし、早く終わりたいと思っている生徒が少なからずいるので何も言わない。

「今、考えたり思ったりしたことを『感想』のところに書いておいてね。このプリントは次の授業のときも使うからなくさないように。教科書、ノートにはさんで、忘れないように。『考察』のところも考えておいてね。今日は身近なものの酸と塩基について理解してもらう実験をしたんだけどpHが7.0より低かったら酸で逆に高かったら塩基ってことをよく覚えておいてね。『考察』の計算をしてくれたら今言ってることがよりわかるようになってるから。分からない人もいるかもしれないから次の授業で解説するからね。[間]じゃぁ、今日の授業はここまで」

ー(約48分)ー

―起立、礼―

・ 生徒は教室から出て行く。もしかしたら、疑問を持った生徒が質問に来るかもしれない。その場合、時間が許されるまで、答える。無理そうな場合は「次の授業でもいいかな」と聞いて、絶対教えるからということを伝える。
・ 生徒全員が出たら、自分が次の時間授業ならば、鍵を閉める。授業でなければ、器具のチェックをする。
・ 次の授業で質問に答えるために、わかりやすい解答を考える。

実験プリント

杉浦コメント:流れが明確でOK。ちょっと余分な働きかけがあるかな。実験は時間が押すから大事なこと以外はできるだけダイエットしよう。プリントが美しい。このくらい丁寧にプリントを作ると、実験がスムーズになる。実験の時に指示をしようとしてもなかなかうまく伝わらないから。準備にやりすぎなし。