理科ラボ

実験道具 / 中学2年 化学

化学変化と質量の保存

2つの物質を混ぜて反応させ、反応の前と後で全体の質量をくらべよう。沈殿ができる反応と気体が出る反応、ふたのあり・なしで、はかりの値がどう変わるかが見えてきます。

使い方

3ステップ
  1. 反応を選ぶ「硫酸+水酸化バリウム」(沈殿ができる)か、「炭酸水素ナトリウム+塩酸」(気体が出る)を選びます。
  2. ふたを決めて反応させる容器のふたのあり・なしを選び、「反応させる」を押します。反応の途中でもふたを開けしめできます。
  3. 質量をくらべるはかりの値と下の説明で、反応の前と後の質量をくらべます。「原子を表示」で、粒子のようすも見られます。

全4ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。

⚖️ 質量保存の法則シミュレーター
反応の種類
容器のふた(いつでも開け閉めできます)
アニメーションの速さ: 0.5倍
左の容器に10gの薬品、上の□容器にも10gの薬品が入っています。「反応させる」を押すと、上の容器が傾いて中身が落ち、反応が始まります。

やってみよう

ミッションに挑戦

上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、反応前の状態にもどります。反応させるのは自分で。

ミッション 1

沈殿ができる反応

うすい硫酸と水酸化バリウム水溶液を混ぜ、反応の前後で質量をくらべる。

  1. 「反応させる」を押そう。
  2. 何ができた?
  3. はかりの値は、反応の前とくらべてどうなった?

見るところできた白い沈殿と、はかりの値。

やってみたら開こう:わかること

硫酸と水酸化バリウムが反応すると、水にとけにくい白い硫酸バリウムができて沈む(沈殿)。反応の前後で、全体の質量は変わらない。

ミッション 2

気体が出る反応(ふたあり)

ふたをした容器の中で炭酸水素ナトリウムと塩酸を反応させ、質量をくらべる。

  1. 「反応させる」を押そう。
  2. 発生した気体はどこにある?
  3. はかりの値はどうなった?

見るところ発生した気体のゆくえと、はかりの値。

やってみたら開こう:わかること

炭酸水素ナトリウムと塩酸が反応すると、二酸化炭素が発生する。ふたをした容器の中では、気体も外に出ないので、全体の質量は変わらない。

ミッション 3

ふたを開けると?

ふたをしないで反応させ、はかりの値の変化を見る。

  1. 「反応させる」を押そう。
  2. はかりの値はどう変わっていく?
  3. 減った分の質量は、どこへ行った?

見るところはかりの値の減り方と、出ていく気体。

やってみたら開こう:わかること

ふたがないと、発生した二酸化炭素が空気中に出ていくので、はかりの値は軽くなる。出ていった気体の質量もふくめれば、全体の質量は変わっていない。

ミッション 4

原子で見る

元素記号(原子)の表示にして、反応の前後の原子のようすを見る。

  1. 「反応させる」を押そう。
  2. 反応の前と後で、原子の種類は変わった?
  3. 原子の数は変わった?

見るところ反応の前後での、原子の種類と数。

やってみたら開こう:わかること

化学変化では、原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらない。だから、反応の前後で物質全体の質量は変わらない(質量保存の法則)。

この道具でわかること

反応ふたありふたなし
沈殿ができる反応質量は変わらない質量は変わらない
気体が出る反応質量は変わらない気体が出ていく分だけ軽くなる

化学変化の前後で、物質全体の質量は変わりません(質量保存の法則)。原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらないからです。ここでは、塩酸は十分な量があるものとして計算しています。

この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。