こんばんは。ルッタです。
今日は夜は手巻き寿司パーティーです。
特に意味はありません。
結構お酒を飲んだので、夜の勉強は無しです。
双子達とは、昼間3時間の勉強です。
今日は理科です。
全部理科です。
化学の計算を勉強しました。
かなり念入りに。
化学の範囲は全部で10個。
今日はそのうち６つを学習しました。
16 もののとけ方①
17 もののとけ方②
18 中和①
19 中和②
20 中和③
21 気体 気体発生の計算に強くなろう！
一つ一つ割と丁寧に教えました。
各単元30分ぐらいは掛けたと思います。
今日1日で出来るようになったとは思いませんが、少なくとも今日の範囲は理解できたと思います。
こういった本では、比を使った解法がよく用いられます。
確かに最終的には、比で考える事になりますが、今の段階では「単位量当たりの数」を使用した方法で教えています。
例えば、塩酸30㎤と水酸化ナトリウム水溶液50㎤が丁度反応して中和する時を考えます。
この2つの溶液がちょうど中和するので、それぞれに含まれる酸性、アルカリ性の成分は同じ数になります。当然ですが。
そのため、各溶液に入っている成分を30と50の最小公倍数を使って150個と仮定します。
塩酸30㎤中には150個の酸性の成分
水酸化ナトリウム水溶液50㎤中には150個のアルカリ性の成分
30と50の最小公倍数を使って、こんな感じに仮定します。
そうすると、
塩酸１㎤中には酸性の成分5個、水酸化ナトリウム水溶液１㎤にはアルカリ性の成分が3個含まれることになります。
各溶液１㎤中の成分の数が、単位量当たりの数になります。
まあ結局は、この個数の比が濃度比になるわけです。
小学生には、逆比で考えるよりもこちらの方が理解しやすいと思います。
仮に同じ濃度の塩酸50㎤と水酸化ナトリウム水溶液80㎤があったとすると、
塩酸50㎤中には、250個の酸性の成分が、
水酸化ナトリウム水溶液80㎤中には、アルカリ性の成分240個が含まれることになります。
この2つを合わせる訳ですから、反応後の溶液には酸性の成分が10個残る事になります。
という事で、酸性になるって考えていきます。
まあ、参考書とかでも同じような感じなのかもしれませんが。
仮定の数ではありますが、実数を使いますので、小学生には扱いやすいと思っています。
で、この方法の利点の一つは、中和反応後の溶液を留去した際の個体の重さを考える問題への対応です。
我が家では、酸性の成分（塩化水素）を〇、アルカリ性の成分（水酸化ナトリウム）を△、中和反応で生じる塩を□としています。
そのため、〇＋△＝□と表しています。
〇＋△は中和なので水も生じますが、ややこしくなることを避けるために便宜上今はこう教えています。
中和で生じる水の質量を計算で扱うのは、高校生になってからでしょうか。
つまり、100個の〇と100個の△があれば、100個の□が生じるって事です。
上記例えであれば、250個の〇と、240個の△があるので、
250〇＋240△＝240□＋10〇
こんな感じですね。
将来は化学反応式を教えるつもりですが、今はこのぐらいでいいかなと。
ブログでは上手く書けませんね。。。
例題での説明に挑戦してみます。
例題：
ある塩酸50㎤と水酸化ナトリウム水溶液75㎤を混ぜ合わせると、ちょうど中和して溶液が中性になり、この混合液から水分をすべて蒸発させると、白い固体14.5ｇが残りました。
また、塩酸80㎤と水酸化ナトリウム水溶液150㎤を混ぜ合わせ、この混合液から水分をすべて蒸発させると、白い固体が26.2ｇ残りました。残った白い固体26.2ｇには、どんな物質が何ｇ含まれていますか。
理科が苦手な子なら逃げ出したくなるような問題ですね。
でも、解き方の原理が分かれば、それ程難しい問題でもありません。
実際の入試問題では、例題中の条件を図や表から読み取る事も必要にはなりますけど。
最初の条件から、50と75の最小公倍数150を使って、
塩酸50㎤中に、150個の〇
水酸化ナトリウム水溶液75㎤中に、150個の△が存在すると仮定します。
そうすると、塩酸1㎤中には、3個の〇が、水酸化ナトリウム水溶液1㎤中には、2個の△が存在する事になります。
これらが過不足なく反応するので、
150〇＋150△＝150□
になります。
この溶液を蒸発させると白い固体が14.5ｇ残るため、
150□＝14.5・・・①
となります。
塩酸80㎤中には、240個の〇
水酸化ナトリウム水溶液150㎤中には、300個の△がありますので、
240〇＋300△＝240□＋60△
という式が出来ます。
ここで、240□＋60△は、問題文の条件より26.2ｇです。・・・②
①より、240□＝1.6×150□＝1.6×14.5＝23.2ｇ・・・㋐
よって、②より、60△＝26.2-23.2＝3.0ｇ
以上から、23.2ｇの食塩と、3.0ｇの水酸化ナトリウムが答えになります。
実際は、式だけで考えるのでは無く、ビーカーの絵も使って説明しています。
我が家のパパ塾では、問題文から図や表を使って考える事を第一にしています。それは、算数も理科も同じです。
もちろん、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の反応では、食塩が生じるとか、水酸化ナトリウムは固体で、塩化水素は気体であるとか、覚えておかないといけない知識はいくつかあります。
また、㋐の計算が苦手な子が実は多いので、そこも注意が必要かもしれません。
我が家では、実際の所は、150□＝14.5から、□＝14.5÷150として、240□＝240×14.5÷150って感じで計算させています。
でも、それらを覚えておけば、
300〇＋240△＝240□＋60〇
塩酸の〇は、蒸発させると無くなりますので、この場合は食塩しか残りません。
これも、理解出来るようになります。
上手く伝わるかどうかは分かりませんが、要は魔法ワザと同じ解法で教えている訳では無いという事です。
こういった類の問題集は、主に5年生後半から6年生を対象に作られています。
比の概念や計算がしっかりと理解できていれば特に問題は無いかと思いますが、比を使いこなすのは、思っているよりも大変です。特に4年生では。
そういった事もあり、私は比よりも単位量当たりの数を使う事が多いです。
単位量当たりの数をしっかり理解していく事は、比の学習の役に立ちます。
上で説明した、240□の計算方法も単位量当たりの数を使った考え方です。
最終的には比を扱えるようにしますが、まずは単位量当たりの数の考え方をマスターさせるのがいいと私は思います。
最小公倍数を使って数を仮定するとか、方法として覚えていく事も必要です。
が、上でも書きましたが、そこさえクリアすれば実数で考える事ができます。
いつも書くことではありますが、小学生なので実数を扱えることが第一です。
因みにですが、ここで〇や△、□といった記号を使って考えさせる事は、図形における線分比等を学習することへの布石です。
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