目次
「小学校のころから、酸性・アルカリ性が苦手」
「リトマス氏の色の変化がわからない。BTB液って何?」
と悩んでいないでしょうか?
実は、酸性・アルカリ性が苦手な人は非常に多いのです。
小学校から繰り返し習っているのに、どうして苦手なのでしょうか?
なぜなら、酸性・アルカリ性がわからない人は「リトマス氏の色を丸暗記で覚えてしまおう」「暗記でどうにかしよう」という点で共通しているからです。
私は、25年以上中学生に理科を教えています。
その中で、「どうしたら中学生が少しでも理科がわかるようになるのか」について研究しています。
最近では、作成した教材がある教材コンクールに入賞しました。
この教材については、また今度紹介します。
この記事では、酸性やアルカリ性の性質について理解できるように説明しています
この記事を読み終えるときには、酸性やアルカリ性について理解できるようになているでしょう。
今までわからなかった酸性・アルカリ性について、「なるほど、酸性の性質ってこういうことか」と納得できれば、大きな自信となって理科が好きになるでしょう。
この記事を読んで、「”いやになる”理科」から、「いやに”なるほど”理科」にしましょう。
本記事の内容
①リトマス紙の語呂合わせ その壱(酸性)「父さんビールで顔真っ赤」で覚える
②リトマス紙の語呂合わせ その弐(アルカリ性)「赤から青で歩いていこう」
③BTB液の色の変化は「アルカリはリトマス紙と一緒」
④酸性・アルカリ性は電解質である
⑤酸性水溶液はマグネシウムと反応する
それでは、詳しく説明していきます。
最初に、酸性・アルカリ性の水溶液を6種類用意します。
間違えないように、試験管にビニールテープを貼って区別します。(なお、中学生に実験をやらせるときは、試験管を色分けすると、間違えがずっと減ります。)
赤:塩酸
黄:硫酸
ピンク:食酢
青:水酸化ナトリウム水溶液
白:石灰水(水酸化カルシウム水溶液)
緑:アンモニア水
名前を見てわかるように「塩酸」「硫酸」「食酢」は酸性の水溶液です。
反対に、「水酸化ナトリウム水溶液」「石灰水(水酸化カルシウム水溶液)」「アンモニア水」はアルカリ性の水溶液になっています。
これらの水溶液に、赤色と青色のリトマス紙をつけてみました。
リトマス紙は次のようになりました。
見てのとおり、酸性の水溶液である「塩酸」「硫酸」「食酢」は青色リトマス紙が赤色に変化し、赤色リトマス紙はそのままになっています。
また、アルカリ性の水溶液である「水酸化ナトリウム水溶液」「石灰水(水酸化カルシウム水溶液)」「アンモニア水」は赤色リトマス紙が青色に変化し、赤色リトマス紙はそのままでした。
小学校では
酸性:赤色リトマス紙ー赤色リトマス紙
青色リトマス紙ー赤色リトマス紙
アルカリ性:赤色リトマス紙ー青色リトマス紙
青色リトマス紙ー青色リトマス紙
と習いました。
「4つも覚えることがあって大変!」
という嘆きが聞こえてきそうですが、ほとんどの人が知らないことがあります。
それは、
赤色リトマス紙も青色リトマス紙はどちらも同じもの
なのです。
どうして同じものだと言えるかというと、リトマス紙のつくり方を知ると納得できます。
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意外と知られていないことですが、リトマス紙はリトマスゴケというコケから作られます。
最初にリトマスゴケを砕いて、粉々にします。
最初は青色をしている粉で、水に溶かすと青色の水溶液になります。
pHメーターで図ると、pH=9くらいの、アルカリ性です。
その青い液体をろ紙にしみこませて、青色のリトマス紙がつくられます。
赤色のリトマス紙をつくるには、酸性の水溶液に先ほど作った青色のリトマス紙を入れるのです。
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こうして、青と赤のリトマス紙ができました。
リトマス紙のでき方を知ると、青色リトマス紙も、赤色リトマス紙も同じものであることがわかったと思います。
であれば、リトマス紙の色の変化は、次の2つだけを覚えればよいことがわかります。
リトマス紙は酸性で赤色になる
リトマス紙はアルカリ性で青色になる
これで、覚えることが4つから2つに減ったのですが、「それでも覚えられない」という人もいるでしょう。
そんな人のために、語呂合わせを教えます。
最初に酸性の覚え方です。
父さん(酸)ビールで顔真っ赤(赤色)
次に、アルカリ性の覚え方です。
赤から青で、歩(アルカリ)いて行こう!
これで覚えて、小学校の頃から続くリトマス紙嫌いに終止符を打ちましょう!
続いて、BTB液の色の変化を見てみましょう。
先ほどと同じように6種類の水溶液(赤:塩酸、黄:硫酸、ピンク:食酢、青:水酸化ナトリウム水溶液、白:石灰水、緑:アンモニア水)に緑色のBTB液を入れてみました。
見てのとおり、酸性の「塩酸」「硫酸」「食酢」は黄色になりました。
また、アルカリ性の「水酸化ナトリウム水溶液」「石灰水」「アンモニア水」は青色になりました。
BTB液の変化も覚えておきたいところですが、覚えるコツは
アルカリ性はリトマス紙と同じ
と気づくことです。
「アルカリ性は青!」と覚えてしまえば、後は酸性は「黄色」(リトマス紙のように垢出ないことに注意!)、中性は青と黄色を混ぜた「緑色」と覚えればよいことになります。
もう一度繰り返します。
BTB液は、アルカリ性がリトマス紙と一緒の「青」
です。
今度は、6種類の水溶液(赤:塩酸、黄:硫酸、ピンク:食酢、青:水酸化ナトリウム水溶液、白:石灰水、緑:アンモニア水)に電流が流れるかどうかを調べてみましょう。
電解質・非電解質を調べた実験と同じように、ステンレス電極を使って実験をした様子をご覧ください。
なお、電解質・非電解質についてはこちらの記事をご覧ください。
電解質と非電解質~海の水は電気をよく通す?の理由 電気の通り方で物質を分類することができる~
動画を見てのとおり、酸性・アルカリ性の水溶液にはすべて電流が流れました。
つまり
酸性・アルカリ性は全て電解質である
のです。
最後に、6種類の水溶液(赤:塩酸、黄:硫酸、ピンク:食酢、青:水酸化ナトリウム水溶液、白:石灰水、緑:アンモニア水)にマグネシウムを入れてみましょう。
実験の様子をご覧ください。
見てのとおり、酸性の水溶液である「塩酸」「硫酸」「食酢」から気体が発生しました。
この気体に火のついたマッチを近づけると
音を立てて燃え
ます。
このことから
発生した気体は水素
であることがわかります。
つまり、
酸性の水溶液にマグネシウムを入れると「水素」が発生する
のです。
最後に、酸性・アルカリ性に共通する水溶液の性質をまとめます。
テストなどでよく出るところなので、しっかり覚えておきましょう。
(1)酸性の水溶液に共通する性質
・リトマス紙を赤色にする
・BTB液を黄色にする
・電解質の水溶液である
・マグネシウムと反応して水素が発生する
(2)アルカリ性の水溶液に共通する性質
・リトマス紙を青色にする
・BTB液を青色にする
・電解質の水溶液である
・マグネシウムと反応しない
また、中性の性質もまとめておきます。
(3)中性の水溶液に共通する性質
・リトマス紙を変化させない
・BTB液は緑色になる
・非電解質の水溶液である
・マグネシウムと反応しない
覚えることは多いです。
コツは、
できるかぎり覚えることを減らすこと
です。
語呂合わせなどをうまく活用してしっかり覚えましょう。
酸性・アルカリ性の正体~笑っちゃうくらいうまくできる!電気泳動の実験のしかた~ | いやになるほど理科~高校入試に向け、”わからない”が”わかる”に変わるサイト~2021年6月14日 5:33 PM /
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