【実習報告】ふわふわパンケーキのコツ

今回は「二酸化炭素」がテーマ。
なにかと良くない印象がついてしまっているかもしれませんが、
日常でとても身近だし、いろいろなものに利用されています。

そんな二酸化炭素の、どんな化学反応が利用されているのか、実験をして学んでいきます！
ちなみに姉妹実験の『もこもこパワーで〇〇しよう！』では、
二酸化炭素を利用した料理や工作をして、二酸化炭素について学ぶ実習を行いました。

みんな当たり前に食べているけれど、パンやパンケーキってなんでふわふわしているのかな？
逆にふわふわではないパンケーキはどうなっちゃうのかな？
実際に作ってみました！

1チームには『白い粉』を入れ、もう片方のチームには何も入れず作ってみると…

『白い粉』を入れた方は、ふわふわもこもこ！
入れなかった方は、ふわふわにはなりませんでした。
断面を見てみると、ふわふわの方には穴がたくさん空いているのがわかります。

白い粉の正体は重曹、つまり炭酸水素ナトリウムで、
温められることで熱分解され、気体が発生します。
だから生地に穴をたくさんあけてくれて、ふわふわにしてくれるんですね！

では、出てきた気体はなんなのか。
実際に加熱されることでどのような反応が起きていたのか、アルコールランプを使って実験してみました。

気体を集めるビン（集気ビン）に貼られた試験紙が、下から色が変わっていきます。
この色の変化は…出てきていた気体は二酸化炭素であることがわかりました！

後半は、実際にみんなも二酸化炭素を発生させてみよう！という実験です。
さて問題。どうやって集めましょう？

ここで「置換法」について紹介しました。
「置換」とは置き換えることですので、出てきた気体と集気ビンの中の物を置き換える方法ということです。
主に水か空気かを選択し、
空気ならビンの上から溜めていくか、下から溜めていくか
で方法を選択します。
つまり、発生する気体の性質を知らないと、どの方法を選択すればいいかわかりません。

さっきの熱分解の実験で、
集気ビンに貼られた試験紙が下から色が変わっていった。とありましたね？
このことから、二酸化炭素の「空気より重い」という性質がわかります。
なので、ビンの下から溜めていく「下方置換」が使えることがわかります。
ということで、レッツチャレンジ！！

「はちのすけ先生、いつになったら終わり…？」
そうなんです！
無色透明な空気と、無色透明な二酸化炭素を置換するので、どこまで溜まっているかわからないんです。
毎回生徒たちはいいリアクションをしてくれます笑

ここで、二酸化炭素は水との置換、「水上置換」でも集めることができるとネタばらし。
二酸化炭素は水に比較的とけやすい（炭酸水ってあるくらいですから）けれど、
多少水に溶けてしまっても、純度高く集められるし、わかりやすく正確に集めることができます。
そのことを一緒に確認しました。
最後は、自分たちがちゃんと二酸化炭素を作り、集めることができていたか、石灰水や、学研から発売されている『二酸化炭素検出薬』を使って確かめました。

以上、実習報告でした。
学校や塾では、気体名ー試薬ー手法を丸暗記されがちな置換法ですが、
納得感を持って、学んでほしい。と思いこの講座を作りました。
伝わっているといいのですが…

ちなみに、時間が少し余ったので、
アルコールランプの点け方も伝授しました！
本格的な実験を楽しんでくれたようです。
また本格的なのも用意します！お楽しみに！！