「ペットボトルに手をそえるとフタがカタカタ動く」のはなぜ? ※画像はイメージです/PIXTA

わが子を難関私立中学に進学させたい親は、合格のためにどの程度の知識が求められるか、自身で体感してみることも有益です。ここでは科目を理科に絞り、中学受験に必要な学習内容とその難易度を、有名塾の講師が作成した参考書をもとに紹介します。今回は化学の「水の性質」です。※本記事は、『中学受験「だから、そうなのか!」とガツンとわかる 合格する理科の授業 地学・化学編』(実務教育出版)から抜粋・再編集したものです。

膨張と収縮について知っておこう

ものは温度が上がると体積が増えます。このことを膨張(ぼうちょう)と言います。逆に、温度が下がると体積は減る。このことを収縮と言います。

 

つまり、みんなが座っているイスは冬よりも夏のほうが大きくなっているのです。「そんなバカな!?」と思うかもしれませんが、本当です。

 

 

ただ、イスの大きさの変化は、目で見てもほとんどわかりません。それは、イスが固体だからです。

 

温度によって変化する度合いのことを、膨張率(ぼうちょうりつ)と言います。これは「もの」によって違います。固体は膨張率が小さいのです。

 

★化学の深掘り★

膨張や収縮をして、体積が変化しても重さは変わりません。イスは夏に大きくなっても、重くはならないのです。頭の片隅においておきましょう。

気体の膨張と収縮は、周りにあるものの変化で確認する

気体は膨張率が大きいのですが、目に見えません。だから、気体の膨張を観察するためには、その周りにあるものの変化を観察する必要があります。

 

たとえば、図のようにビニール袋をつけたフラスコをお湯につけると、ビニール袋は膨(ふく)らみます。フラスコ内の空気が暖まって膨張したからです。

 

 

気軽にできる実験も紹介しておきましょう。

 

空のペットボトルに水を少し入れてフタをし、よく振ってください。フタを取り、ペットボトルの口を少し濡らして、さかさまにフタを置きます。このとき、フタも濡らしておくといいでしょう。

 

その状態でそっとペットボトルに手をそえると、フタがカタカタ動きます。これは、手で暖められ膨張した空気がフタを押し上げるからです。

 

水の「集まろうとする力」がフタとボトルのすき間をふさいでいるので、膨張した空気が外に逃げようとして、フタがカタカタ動くのです。

 

実験:暖まった空気が膨張する

 

立木 秀知
中学受験専門塾ジーニアス

中学受験専門塾ジーニアス 

東京都出身。中学受験を経て早稲田実業学校中等部、高等部卒。早稲田大学卒業後、中学受験専門塾ジーニアスの設立メンバーとして参画。講師、生徒、保護者から理科のスペシャリストとして信頼が厚い。「疑問を持った時に頭は回転する」をモットーに、「なぜそうなるのか?」という根幹から考えることで暗記量を抑え、初見の問題にも対応できる現場思考力を養う授業を展開している。

著者紹介

連載 【中学受験】合格する理科の授業

中学受験「だから、そうなのか!」とガツンとわかる 合格する理科の授業 地学・化学編

中学受験「だから、そうなのか!」とガツンとわかる 合格する理科の授業 地学・化学編

立木 秀知

実務教育出版

雨が降れば傘を差し、服が汚れれば洗濯をする。 では、なぜ雨は降るのか。 そして、なぜ洗剤で洗濯をすると、服はきれいになるのか。 本書を執筆するにあたって、まず意識したのは、この「なぜ」という部分だ。 単純な…

中学受験「だから、そうなのか!」とガツンとわかる 合格する理科の授業 生物・物理編

中学受験「だから、そうなのか!」とガツンとわかる 合格する理科の授業 生物・物理編

立木 秀知

実務教育出版

最近街を歩いている時に、「なんでタンポポにはたくさん花びらがあるの?」と保護者の方に問う子どもの声を耳にしたが、通りすがりのことだったので、残念ながら会話はそこまでしか聞けなかった。 さて、私は理科の学習の本…

メルマガ会員限定記事をお読みいただける他、新着記事の一覧をメールで配信。カメハメハ倶楽部主催の各種セミナー案内等、知的武装をし、行動するための情報を厳選してお届けします。

登録していただいた方の中から
毎日抽選で1名様に人気書籍をプレゼント!
会員向けセミナーの一覧