理科のページ

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化学変化の量的関係

化学基礎  10/7 (月)  ④限

   

△二又試験管に0.09~0.21gのマグネシウムリボンと塩酸を入れ水素を発生させ、水上置換で捕集する。

  

△捕集した水素の量を測り、捕集容器(300mLの洗浄びん)一杯に酸素を足し、水素と酸素の混合気体を作る。

 

△水素と酸素の混合気体で泡を作り、そこに点火し燃焼の様子を観察する。

 

△使用したマグネシウムの量と、発生した水素の量・燃焼の様子から、発生した水素の物質量と水素と酸素の燃焼反応に関する体積比を考察する。

生徒の感想  (2年6組  間庭涼  熊谷市立富士見中学校出身)

 今回は、二又試験管や気体誘導管などを使って、マグネシウムと塩酸から水素を発生する反応と、水素の燃焼反応について反応量を調べ、考察するという実験を行いました。

 この実験から、マグネシウムと塩酸が勢いよく反応していたので面白く感じました。また、水素の燃焼反応では、発生させた水素の捕集容器に酸素を加えて行いました。マグネシウムの量が多ければ多いほど発生した水素の量が多くなり、大きな爆発音が鳴りました。反応量もそれにともない増えているということが分かりました。班の皆と協力しながら実験できてよかったです。

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体細胞分裂の観察

生物基礎  10/1 (火)  ⑤限  

     

△タマネギの発根種子(固定・解離・染色済み)の根端をとり、押しつぶすしたプレパラートを検鏡し間期と各分裂期をスケッチ。

   

△細胞周期各期の細胞数をカウンターで数え、各時期細胞数の割合から、各時期の所要時間を計算して求める。

生徒の感想  (1年6組  森田蒼大  東松山市立南中学校出身)

 タマネギの種の発根部分を押しつぶして、SSHならではの1人1つの光学顕微鏡を使い観察した。タマネギの種の発根部分の分裂細胞の核は様々な形をしていた。間期・前期・中期・後期・終期で形が違い、それぞれの時期の細胞の数を数えた。

 遺伝子分裂中の細胞核の遺伝子(染色体)が2つに分かれるところが神秘的だった。間期の細胞の大きさと終期の細胞の大きさを比べると、終期の細胞は間期の細胞のの2分の1の大きさになり、そこから成長して大きくなっていくことが分かった。間期と分裂期の細胞数と所要時間の割合が9:1になっていて、そのため分裂期より間期の細胞が多く観察できることが分かった。

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アゾ染料

化学  9/17 (火)  ④限

   

△2-ナフトールを測りエタノールと水酸化ナトリウムを入れて溶かす。(A液)

 

△A液にガーゼを浸して軽く乾かす。

△アニリンと塩酸を混ぜたものに、10%亜硝酸ナトリウム水溶液をよく冷やした状態で混ぜる。(B液)

   

△A液に浸したガーゼをB液に浸すとカップリングが起こり、オレンジ色に染まる。

生徒の感想  (3年  特進  瀧澤拓海  川越市立城南中学校出身)

 今回の実験は2つの溶液を作り染色をしました。初めに2-ナフトールにエタノール、水酸化ナトリウムを加えて溶かした溶液にガーゼを浸すと薄い赤褐色になった。次にアニリンに塩酸と亜硝酸ナトリウム水溶液を加えて作った塩化ベンゼンジアゾニウムの水溶液に、先ほどのガーゼを浸すと鮮やかな橙赤色に変化した。

 この実験で、地味な薄い赤褐色から明るい橙赤色に変化したとき、とても感動的でした。この感動はあい染めのときに、緑から酸化してあい色に変化したときと近似していたと思います。この実験から、他の染料も化学的に見ていくとおもしろいと思いました。

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サリチル酸の誘導体

化学  9/4 (水)  ⑥限

      

△サリチル酸メチルの合成

     

△アセチルサリチル酸の合成

△合成したサリチル酸メチル(右)と、アセチルサリチル酸(左)に塩化鉄(Ⅲ)を加えた結果。

生徒の感想  (3年4組  鳥井真翔  志木市立志木中学校出身)

 この実験では、サリチル酸の誘導体であるサリチル酸メチルとアセチルサリチル酸を合成した。また、その性質の比較と確認をした。

 サリチル酸メチルの合成で、加熱した後、合成物に炭酸水素ナトリウムを加えて、残ったサリチル酸を反応させて取り除き、塩化鉄(Ⅲ)と反応しないようにする工夫に感心した。また、今回合成した2つの物質は、似ている様で、サリチル酸メチルはヒドロキシ基を持ち、アセチルサリチル酸はカルボキシル基とアセチル基を持っており、性質も全く違う。構造が似ていても少しの違いで性質が全く別の物に変わってしまうということを体感した。

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DNAの抽出実験

理数生物  7/17 (水)  ②限
  
△タマネギをすりつぶした液に洗剤入りの食塩水を入れた液に静かに冷やしたエタノールを加える。
  
△少し待っているとタマネギ液とエタノールの層の境目にふわふわした白い物体(DNA)が現れる。さらに待っていると白い物体が浮き上がってくる。
 
△白い物体を試験管に取り、硫酸を加えて溶かす。 
  
△そこにジフェニルアミンを加え熱する。同様にDNA溶液(ピンク)とRNA溶液(オレンジ)にジフェニルアミンを加えた物も同様に熱する。

DNA溶液とタマネギから取り出したものは青く色が付いた。RNA溶液は薄い黄色だった。→タマネギから取り出した物体はDNAであるといえる!
生徒の感想  (1年 理数科  板橋秀  坂戸市立桜中学校出身)
 今回の授業では、タマネギからDNAをとり出し、はたしてそれが本当にDNAなのかを確かめる実験をしました。ミキサーですり潰したタマネギを、ガーゼでろ過した液に、洗剤入りの食塩水を入れ、DNAを抽出し、冷えたエタノールを静かに加えるとエタノールの層にふわふわとしたDNAが析出してきました。それに、ジフェニルアミンというDNAと反応して青くなる試薬を入れて本当に青く変化するのかという実験でした。
 DNAを取り出す作業がもっと複雑で大変なものかと思っていましたが、予想外に簡単で驚きました。実験にも慣れてきて、すばやく行動にうつせるようになったので、これからの実験も頑張っていきたいです。
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pLGOバクテリア遺伝子組換え実験

生物  7/11 (木)③限  7/12 (金)①限
 
△遺伝子を組み込む大腸菌をとる。
  
△プラスミドDNAを先ほどの大腸菌に加える(+DNA)。対照実験としてプラスミドDNAを加えないものも作る(-DNA)。
   
△ヒートショックを与えプラスミドDNAを大腸菌に取り込ませる。
   
△培地を加え10分静置する。その間に結果を予測。
   
△寒天培地にまき、37℃で約一日培養する。
    
△結果:形質転換を起こさせた大腸菌は生えている(下段のプレート)が、GFP遺伝子のスイッチとなるラクトースを入れた培地のみ紫外線を当てると光る(下段右のプレート)。
生徒の感想  (3年 特進  山田龍一朗  坂戸市立若宮中学校出身)
 大腸菌の遺伝子組換えをプラスミドDNAを使って行いました。プラスミドDNAにはGFPというタンパク質をコードする遺伝子が含まれていて、紫外線を当てるとタンパク質が緑色に光ります。形質転換させた大腸菌を作り、様子を観察しました。
 実際に作ってみた結果、想像以上にはっきりとコロニー全体が緑色に光っていたことに驚きました。今までタンパク質の働きについて教科書でしか知りませんでしたが、今回目で見て理解することができました。貴重な実験をすることができたのでこの経験は大切にしていきたいです。
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アルコールとアルデヒド、エステル

化学  6/26 (水)  ⑥限
  
△メタノールの酸化・銀鏡反応
  
△フェーリング液の還元
  
△酢酸とエタノール、濃硫酸の混合物を70℃で反応させて酢酸エチルの合成(エステル化)
  
△作った酢酸エチルに水酸化ナトリウムを加え約80℃で反応させる(けん化)。水への溶解性や臭いの変化を見る。
生徒の感想  (3年4組  大竹尋  東松山市立松山中学校出身)
 今回は、アルコール・アルデヒド・エステルといった有機化合物の性質を調べる実験をした。銀鏡反応やフェーリング反応、エステル化反応など様々な反応が見られ、反応のしくみ等への理解を深めることができた。
 今回の実験では、眼で確認できる反応に加え、匂いも重要な要因となった。強い刺激臭のするものからほんのり良い匂いのするものまで、匂いという面でも様々な変化が確認できた。目視だけで確認できる変化も大切であるが、匂いも大切な変化の一つであるということを再度学ぶことができた。
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ミクロメーターの使い方

生物基礎  6/26 (水)  ②限
    
生徒の感想  (1年4組  佐藤千駿  滑川町立滑川中学校出身)
 今回の実験は主に2種類で、接眼ミクロメーターの1目盛りの大きさを対物ミクロメーターを使い計算するものと、自分の毛髪の太さを顕微鏡で接眼ミクロメーターを使い、150倍と600倍で検鏡して求めるものでした。
 ミクロメーターの大きさを調べたときは、例題で少し計算をして慣れてから実践に移ったので、スラスラ解けるようになりました。
 毛髪を調べたときはカバーガラスが使い捨てだということに驚きました。中学ではそうではなっかったので。
 まだ高校での実験は2回目ですが、設備がかなり良く環境も良いので、これからが楽しみです。
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顕微鏡の扱い方

生物基礎  6/21 (金)  ③限
    
生徒の感想  (1年3組  荒木大河  坂戸市立千代田中学校出身)
 この授業では光学顕微鏡を使って、スギナ、俗に言うツクシの胞子の観察を行った。胞子の本体、そして本体についている弾糸と呼ばれる部分を観察し、スケッチをした。また弱く息を吹きかけた際の変化を観察した。
 今回は光学顕微鏡の使い方と並行した授業だったため、不慣れで細かく観察できなかった。だが、初めて光学顕微鏡に触れたこと、初めて本物の植物の胞子を観察したこと、初めて存在も知らなかった弾糸を確認したことなど、実りの多い授業だったといえる。これからの観察でも、自分の知らない世界を、自分で発見してみたい。
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ガスバーナーの使い方・炎色反応

化学基礎  6/20 (木)  ③限
  
△ガスバーナーを分解し、構造を理解してから組み立てて火をつける。
 
△外炎と内炎の温度を針金を熱して確かめる。(熱いほうが先に赤くなる!)
   
△爆発実験‼(メタノールを少量入れた缶に紙コップをかぶせ温めた後、缶の下部に空いている穴に点火!)
 
△スチールウールを燃やしてみる。
  
△炎色反応の観察
生徒の感想  (2年2組  笹川航瑠  坂戸市立浅羽野中学校出身)
 今回の実験では、初めにガスバーナーを解体し、構造を理解した後に実際にガスバーナーを使用して、炎色反応について調べた。その他にも、ガスの危険性や炎の一番高い温度の場所など様々なことを学んだ。この実験を通して、私は火と酸素の関係と花火のしくみを理解した。火というものは燃料が多いとしても、酸素が少ないと大して燃えない。酸素と燃料の比を考えないと爆発的に燃えないことを理解した。また、花火はあらゆる金属を一つの玉につめこんで炎症反応を利用してきれいな花火を作り出せる。今後の実験も気合いを入れて頑張りたい。
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アルコールの蒸留

化学基礎  6/18 (火)  ④限
       
生徒の感想  (2年4組  伊東民生  志木市立志木第二中学校出身)
 枝付きフラスコやリービッヒ冷却器などを使い赤ワインの蒸留実験を行った。赤ワインの原液と蒸留後の残液、留出液の三種類を用いてそれぞれ、味の強弱、においの強弱、火が付くかの比較を行った。
 においと味が一番強かったのは留出液だった。味はともかく匂いはとても良い香りだった。火が付いたのも留出液でもっとインパクトがあるものを期待していたが炎の色が見えづらく地味に感じた。今度はもっと、あっと驚くような面白い実験をやりたい。
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脂肪族炭化水素の性質

化学  6/18 (火)  ①限
  
△ヘキサンとシクロヘキセンを少量取り、点火する。(左:ヘキサン 右:シクロヘキセン)
  
△ヘキサンとシクロヘキセンに臭素水を加える。(左:ヘキサン 右:シクロヘキセン)
 
△ヘキサンとシクロヘキセンに硫酸酸性過マンガン酸カリウムを加える。(左:シクロヘキセン 右:ヘキサン)
 
△アセチレンを発生させ、三本の試験管に捕集する。
  
△三本のアセチレンそれぞれに点火(左写真)、臭素水を加える(中写真)、硫酸酸性過マンガン酸カリウムを加える(右写真)。
生徒の感想  (3年7組  田中雄貴  ときがわ町立都幾川中学校出身)
今回は、炭素の含有率の差によって、燃焼の際や、臭素や硫酸酸性過マンガン酸カリウムを加えた際に、どのような差が生まれるかを実験した。最初は、ヘキサンとシクロヘキセン、アセチレンを燃焼させた。三重結合のあるアセチレンから最も多くのすすがでて、ヘキサンからは全くでなかった。次に、それら三つに臭素水を加えた。すると、ヘキサンは臭素水の色が残り黄色かったが、シクロヘキセンは臭素水の色が消え無色になった。アセチレンは三重結合があるので無色になると思ったが、薄い黄色になった。これは、アセチレンの捕集が不十分で、臭素水と十分に結合する量がなかったためであると思う。硫酸酸性過マンガン酸カリウムも、臭素水との反応と同様の理屈であると思う。構造式によって、炭素の量が同じでも反応に差があることが、面白かった。
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酵素カタラーゼ

理数生物  6/7 (金)  ④限
      
生徒の感想  (1年 理数科  石川 青  東松山市立南中学校出身)
 酵素(カタラーゼ)の特性を理解するための実験を行った。中性洗剤を加えた過酸化水素水を用いて、酵素(カタラーゼ)活性により発生する泡の高さを測定した。実験としては、①カタラーゼの存在場所、②二酸化マンガンの酸・アルカリに対する反応、③酵素(カタラーゼ)と二酸化マンガンの温度による影響、④酵素(カタラーゼ)の酸・アルカリによる影響を調べた。
 生物室に入ったとき、試験管の数の多さに一番驚いた。塩酸と水酸化ナトリウムは濃度がそれぞれ異なっていて、比較するものが多く、何より時間的に厳しかった。間違えてしまった所もあったけれど、実験により慣れることができ、知識が深まったので良い機会になった。
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光合成色素の分離実験

生物  6/5 (水)  ⑤限
  
△乳鉢の中にはある植物の粉が入っている(植物は班によって違う)。アセトンを加え色素を抽出する。
  
△TLCシートに抽出した色素をスポットする。
   
  
△展開溶媒を入れたびんに慎重にTLCシートを入れる。展開溶媒が染み込むにつれて色素が分離してくる。
 展開溶媒が所定の位置まで上がったらシートを取り出す。
  
△色素の移動した距離などを測りRf値を計算し、色調やRf値から光合成色素を同定する。光合成色素から試料の植物を推定する。
生徒の感想  (3年6組  東小薗悠希  川越市立初雁中学校出身)
 複数の植物の光合成色素を分離することで、植物の種類と光合成色素について探究する実験を行った。その過程で、光合成色素を分離する方法として薄層クロマトグラフィー(TLC)を使って色素を分離した。この手法を用いて実験を行ったことは初めてだったが、班員と協力して成功させることができた。展開溶媒につけた際の色素の現れ方が、自分の予想よりもはっきりとしていたので驚いた。今後もこのような新しい方法を使った実験に取り組んでみたいと感じた。
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アルコール発酵

生物  5/31 (金)  ①限
  
△酵母グルコース溶液(A液)と酵母のみの液(B液)にメチレンブルーをたらし、注射器に入れる。
  
△同時に40℃のお湯につけ2分おきに発生した体積を測定する。発酵が進むとメチレンブルーの色も消える。
    
△反応後の液を試験管に少し取り、臭いを比べたり、振ったりしてみる。
   
△気体が残っている注射器で水酸化ナトリウムを吸い取り、栓をして振る!
生徒の感想  (3年 特進  中森雄之介  志木市立志木第二中学校出身)
酵母菌とグルコース水溶液、酵母菌と水を混ぜた物をそれぞれA液とB液として、対照実験にして生成された物質と気体を調べました。又、A液B液それぞれにメチレンブルーを入れておき、発酵する前と発酵が進んだ時の色の変化を観察しました。
私たちのクラスは生物選択者が5人しかいないので1人1人の責任は重いですが、その分、質の高い実験をすることができました。アルコール発酵はパンやビールを作る時に行われる反応のことで、私達の身近にあるものが作られる過程を実験として行えることがおもしろくて、びっくりしました。
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メントスガイザー

地学基礎  5/29 (水)  ⑤限
 
生徒の感想  (2年4組  持田聖大  熊谷市立大麻生中学校出身)
「メントスガイザーを通して」
 それは私の予想をはるかに超えるものだった。
 私は先日、地学基礎の授業の際に火山の噴火の様子を観察する実験としてメントスガイザーをやりました。用意したものは1.5Lのコーラ1本とフタに穴を開け、下からおもり、メントスを2つひもに連なるようにつけた物をフタの穴から垂らしたものでした。そのひもをはさみで切るとメントスがコーラの中に落ち、火山の噴火のごとく、約5m程吹き出しました。
 私はこの実験を通して、噴火の威力がどれほど強いのか理解できました。
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化学平衡と緩衝液

化学  5/16 (木)  ③限
  
△圧力の変化による平衡移動(二酸化窒素)
  
△温度の変化による平衡移動(二酸化窒素・塩化コバルト)
  
△濃度による平衡移動:塩化コバルトエタノール溶液(青)に水を加える(紫~ピンク)→濃塩酸を加える(青)
    
濃度による平衡移動:二クロム酸カリウム(オレンジ)に水酸化ナトリウムを加える(黄色)→塩酸を加える(オレンジ)
     
緩衝液:試験管左から純水・緩衝液B・緩衝A 薄い水酸化ナトリウムを一滴加えた後、薄い塩酸を二滴加えている。
生徒の感想  (3年4組  鹿野幹人  川越市立城南中学校出身)
 二酸化窒素、塩化コバルト、二クロム酸カリウムの化学平衡で、圧力、温度、濃度の変化による平衡移動を観察する実験と、酢酸水溶液と酢酸ナトリウム水溶液を混合した緩衝液Aと、アンモニア水と塩化アンモニウム水溶液を混合した緩衝液Bと純水を比べて緩衝作用を調べる実験をした。
 この実験をして、化学平衡がルシャトリエの原理どおりに平衡移動することが確認できた。緩衝液では、ムラサキキャベツの抽出液を緩衝液A、緩衝液B、純水に加え、水酸化ナトリウムと塩酸をそれぞれに入れたとき、純水は色が変わったが、緩衝液は色が変わらなかった。これは緩衝液の方では、pHが一定であることが言え、緩衝作用が確認できた。
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火成岩の分類と密度測定

地学基礎  5/13 (月)  ②限
    
△ルーペを使って岩石組織・色調の違いを観察し火成岩を分類する。
  
△それぞれの火成岩の質量と体積を測る。
 
△質量と体積が測定できたら、密度を計算で求める。
生徒の感想  (2年5組  窪田雄一  鴻巣市立鴻巣北中学校出身)
 様々な火成岩の質量、また体積を調べ、そこから密度を割り出すという実験を行った。
 質量の調べ方は割と普通で、はかりで測るだけだったが、体積の調べ方が面白かった。はかりの上に水の入った容器を置き、その水の中に容器には触れないように、糸で縛った火成岩を入れるというものであった。その時、はかりに出てくる数字は浮力によるものである。浮力=(イコール)体積となると聞いた時は驚いた。実験の結果、各々密度が違っており、体積は小さくても重く感じるものもあれば、逆に堆積が大きくても軽く感じるものがあった。将来、どこでこの知識が使えるかは分からないが、しっかりと覚えておきたい。
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化学反応の速さ

化学  5/10 (金)  ④限
  
△デンプンを含む亜硫酸水素ナトリウム溶液のいろいろな濃度の溶液を作る。

△定量のヨウ素酸カリウムと混ぜ合わせ、反応する時間をストップウォッチで測る。
   
△今度は一定の濃度の亜硫酸水素ナトリウムとヨウ素酸カリウムを温度を変えて反応する温度を測る。
 
△各班のデータをまとめて、グラフを書き、濃度と温度が反応に与える影響を考察。
生徒の感想  (3年 特進 大波大知  東松山市立北中学校出身)
 ヨウ素酸カリウムと亜硫酸水素ナトリウムの反応において反応液の濃度と温度が反応の速さに与える影響を調べる実験で、私たちの班は亜硫酸水素ナトリウム(少量のデンプンを含む)の濃度を4.5・3.5・2.5mL(水を加えて全量を5mLにしたもの)、温度を45・55・65℃に変えて実験を行いました。
 結果から亜硫酸水素ナトリウムの濃度が高いほど、温度が高いほど反応が速く進むということが分かりました。
 反応液がある瞬間にブワッと黒く変色する様子は何度見てもおもしろかったです。また別の実験を行う機会があれば今以上に手際よく安全な実験を行えるようにしたいと思います。
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