12月の3年生クラスの実験テーマは、「水の三態①(氷・水・水蒸気)」でした。 

 

物質には、鉄やガラスなどの「固体」、水や油などの「液体」、空気や酸素などの「気体」の3種類があります。 

と言っても、鉄=固体、水=液体と決まっているわけではありません。 

たとえば、溶鉱炉の鉄は融けて液体になっているし、水蒸気は気体です。 

ドライアイスは二酸化炭素が凍ったものです。 

 

つまり、固体・液体・気体は、物質の種類ではなく物質のそのときの状態を表しています。(だから、物質の三態と呼ばれます。) 

 

物質が三態のうちのどれになるかは、温度によって変わります。 

そこで、水の温度を変えていくとどう変化するか、調べることにしました。 

 

まずは、水を冷やしてみる実験。 

 

水の入ったビーカーを、氷と食塩を混ぜたもの(「寒剤」)の中に入れ、ガラス棒でかき混ぜながら1分おきに水の温度を測っていきます。 

 

 

水の温度が徐々に下がり、0℃近くなると…… 

 

「なんか、ビーカーの底がつるつるしてきたんだけど⁉」 

 

それは、凍り始めた証拠。 

 

さらに冷やしていくと、氷は厚くなっていきますが、温度は0℃のまま変わりません。 

 

「おかしい!」「なんで下がらないんだろう?」 

と不思議がる子供たち。 

 

水が氷に変化していく間は、温度はずっと変わらない、というおもしろい性質があるんですね。この温度が「凝固点」です。 

 

しばらく冷やし続けて全部が氷になった後は、0℃よりも温度が下がりました。 

 

 

次は、水をあたためる実験。 

 

水を入れたビーカーを、実験用コンロの火であたためます。 

(突沸しないように、沸騰石もを入れました。) 

冷やす実験と同じように、ガラス棒でかき混ぜながら1分おきに温度を測っていきます。 


 

あたため始めるとすぐに小さい泡が見えましたが、これは水蒸気ではありません。 

水にもともと溶けていた空気が出できたものです。 

 

50℃あたりから、もう少し大きい泡が現れてきました。この泡は水蒸気です。 

 

「もう、お風呂より熱いよね」「さわったら大変~」 

 

さらにあたため続けると、泡がだんだん大きくなり、水面に浮き上がってきました。 

 

「80℃って、ヤバくない?」「沸騰石が踊ってる!」 

 

温度が上がるにつれて、子供たちの興奮度も増していきます。 

 


とうとう、ボコボコと沸騰しました。温度は100℃。 

しばらく沸騰を続けましたが、100℃のまま変わりません。 

 

凍る時と同様に、水が水蒸気に変化していく間は、温度は変わらないのです。 

この温度が「沸点」。 

 

最後に、記録した温度変化を折れ線グラフにしました。



 

折れ線グラフを描くのは初めて、という子も上手に描けました。 

グラフの所々に、水の変化の様子を書き込んで、完成ビックリマーク 

 

 

身近な「水」の三態変化の様子を、じっくり観察した実験でしたOK