初めてのGoogle+イベント、「家庭での科学」に参加できることを嬉しく思います。 今月のテーマは「空気」で、皆さんに楽しんでいただけるような2つのアクティビティを用意しました。 この2つのアクティビティは、私も子供たちと一緒に使っています。
結果を知らずにプロセスを観察することを許可します。 これは、彼らが自分のタイトルと目的を書くのに役立ちます。 標準的な実験後の質問の代わりに、生徒に不足しているタイトルと目的を完成させてもらいます。
空気は、私たちが生きている粒子の海です。 毛布のように私たちを包んでいますが、生徒たちは空気には質量や重さがないと勘違いすることがあります。 今日は、空気には確かに質量があることを生徒たちに証明するために、2つの科学的なデモンストレーションを紹介しました。
空気には質量がある
最初の活動では、空気で満たされた2つの風船を使って天秤を作ります。 2つの風船を同じ大きさになるまで膨らませ、縛ります。 それぞれの風船に紐をつけます。 風船とメータースティックの距離が同じになるように、ひものもう一方の端をメータースティックの反対側の端に取り付けます。
3本目のひもをメータースティックの真ん中に結びつけ、テーブルや支え棒の端にぶら下げます。 メータースティックが床と平行になるバランスポイントを見つけるまで、真ん中のひもを調整します。
子供たちがセットアップのスケッチをしているときに、1つの風船に穴を開けるとどうなるかを予測したり、仮説を立てたりするように指示します。
空気が入ったままの風船は、定規が傾き、空気に重さがあることを示します。 空になった風船の空気は周囲の部屋に逃げ出し、もはや風船の中には収まりません。 風船の中で圧縮された空気は、周囲の空気よりも大きな重量を持っています。
CO2 is Heavier than Air
家庭で簡単にできるもう1つの楽しいデモンストレーションでは、炭酸ガスが空気より重いことを説明しています。 少し練習が必要ですが、一度覚えてしまえばとても楽しいものです。 用意するものは、グラス2つ、重曹、酢、そして小さなロウソクです。 片方のグラスに大さじ1杯の重曹を入れます。 ロウソクに火をつけます。 お酢を大さじ1杯計り、重曹の入ったグラスに注ぎます。 炭酸ガスが発生し、しばらく泡立ちます。 グラスの大きさによっては、泡が出てしまうことがあります。
泡が少し引いてきたら、グラスを慎重に持ち上げて、炭酸ガスを2つ目のグラスに注ぎます。 液体を注がないように注意してください。実際には何かが注がれる様子は見えませんが、私を信じてください。 そして、2つ目のグラス（空に見える）をそっと持ち上げ、燃えている炎の上に注ぎます。
燃えるためには酸素が必要です。 火災は、可燃性物質が十分な量の酸素ガス（または他の酸素を多く含む化合物）と組み合わされて熱源にさらされ、連鎖反応（火災の四面体）を起こすような急速な酸化速度を維持できたときに発生します。 これらの要素が適切な割合で揃わなければ、火は存在しない。 炭酸ガスがグラスから注がれると、重力に引っ張られて、酸素を多く含む空気が押し流されます。 酸素がなければ、炎は消えてしまいます。
Take it Further
異なる気体の質量をテストする方法を見つけることができますか？ ヘリウムと二酸化炭素の質量をどのように比較することができますか？
今日のハングアウトで共有した2つのアクティビティに加えて、以前の投稿「Air Pressure and Wind Activities」で詳しく説明した他のいくつかの簡単なアクティビティを子供たちと一緒に行いました。
Google+でのハングアウトを見逃した方は、Science at Homeで録画したビデオをご覧いただけます。