実習 発泡スチロールで作る大気分子の模型
*この実習は「仮説実験授業」を研究している方々が考案したものです
【使うもの】
発泡スチロール球(直径35mm、30mm、25mm)、スチロールカッター、分子模型用定規、ポスカ、木工ボンド、ナイロン糸、楊枝

【手順】
1)発泡スチロールで分子模型を作る
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N2模型・・・ 1)スチロール球(直径30mm球)2個に青ポスカを塗る→窒素原子 2)スチロールカッターでカットする。分子定規27mm穴にのせてカット。 3)2つを木工用ボンドで貼り合わせる→N2分子の完成 |
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O2模型・・・N2と同じ。赤く塗る。 | ||
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Ar模型・・・35mm球を紫に塗る。 | ||
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CO2模型・・・ 1)35mm球を黒く、30mm球を赤く塗る。 2)分子定規30mm穴にのせてカットし、3つを貼り合わせる。 |
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H2O模型・・・ 1)30mm球を赤く塗る。 2)分子定規25mm穴にのせてV字形にカット。25mm球は半分にカットし、3つを貼り合わせる。 |
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その他の分子 CH4模型 |
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NH3模型 |
2)1m×1m×1mの枠に分子模型を吊し、大気の1億倍モデルを作る。
各分子に楊枝で穴を開け、ナイロン糸を結ぶ。枠に各分子を次の数だけ吊す。
| 合計を27個としたモデル (1気圧大気に即したモデル) |
合計を100個としたモデル (百分率モデル) |
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| N2 | 21 | 78 |
| O2 | 6 | 21 |
| Ar | 0 | 1 |
| CO2 | 0 | 0 |
| H2O | 0 | 0〜4 |
【結果と解説】
作成した分子模型は実際の分子を約1億倍にした模型です。人間の頭を1億倍すると地球よりも大きくなりますから、それに対し分子がいかに小さいか実感できます。1気圧の大気では1m3の体積の中に分子が27個ぐらいあります。
合計100個のモデル
【授業風景】

教員用レシピ
【使うもの】
発泡スチロール球(直径35mm、30mm、25mm)
スチロールカッター、分子模型用定規・・・カッターナイフで目分量でカットしても可
ポスカ、木工ボンド、楊枝
ナイロン糸(0.5mm径)・・・木綿糸は絡まりやすく始末に負えない。ナイロンテグスがおすすめ。
1m×1m×1mの枠・・・写真は塩ビパイプを組んで、天井に緑ネットを張った簡易な物。ナイロンテグスにクリップを結んで引っかける。1m3の枠は教室の出入り口を通過できないのが欠点。
【時間】 2h
■化学の授業で「原子・分子」や「気体」の導入として行われている実践例を真似たものです。地学選択者には理科嫌いで逃げてきた生徒が多いので、このような基礎的な概念を確認する作業には意義があると思います。