「 物質と化学変化の利用 」

１ 第３学年 理科学習指導案 １ 単元名 「 物質と化学変化の利用 」 ２ 指導観 ○ 自然科学を探究していく上で、物質概念とエネルギー概念は必要不可欠である。本単元は、日常生活 に密接に関わっている化学変化を学ぶ。化学反応によって、熱エネルギーが出入りすることや、化学電 池を使って電気エネルギーを取り出すなど実験を通して確かめ、生活の中に生かされていることと結び つけていく。また、本年度より移行措置によって「イオン」の内容を取り扱うことになった。電気分解 や化学電池のしくみを原子レベルで解明していくプロセスが加わることになる。これにより、化学反応 や電気分解・化学電池のしくみを、原子レベルで考えていく。化学変化は、理科の授業だけで取り扱う のではなく、日常生活の中で、ごく身近に起こっている現象であることに気づかせたい。それにより、 自分の身のまわりにある物質や事象を、今までとはちがった見方でとらえることかできる力を培ってい けると考える。 ○ 生徒たちは、化学実験を好む。しかし、実験結果から物事の本質を見いだし、それを普遍化すること は苦手としている。化合や分解などの化学変化、水の電気分解、質量保存の法則や定比例の法則などは、 ２年生で学習している。また、電流についても指導要領からは削除されてはいるが、その正体は電子の 流れであることも学習した。しかし、生徒にとっては、２年生の１分野の内容については理解不足が目 立つし、よくわからない分野の１つである。観察や実験に対して、積極的にとり組む生徒がいる反面、 作業をめんどくさがるのか、実験の手順がわからないのか、手を出したがらない生徒がいるのも事実で ある。しかし、普段使用しているものや、新しいテクノロジーなどには興味を示す生徒が多い。ここを 切り口に少しでも化学を身近に感じてほしい。 ○ 指導にあたっては、本年度の主題研究「基礎的・基本的な知識・技能の定着を図る授業づくりと社会 性の育成を通して、学ぶ意欲を持った生徒の育成」の主旨を踏まえ、生徒が意欲的に学習に取り組み、 化学反応の知識・化学実験の技能の定着を図るため、以下の点について工夫したい。 （１）単元構成の工夫 化学分野は、事象を理解するとともに、覚える内容も比較的多く、生徒たちは理解に苦しみ、しいて は、化学に対する興味をなくしてしまいがちになる分野である。生徒の知的好奇心を刺激し、なぜなの かなと思うような実験を多く取り入れたい。 ①「つかむ」段階 ・ 普段何気なく使っているものの中には、化学変化を利用しているものが多くあり、生活に生かされて いることを知るところから始める。また、酸化や還元の実験を通して、物質を簡単に変化させることを 実感させる。 ②「追究する」段階 ・ 水溶液には、電解質水溶液と非電解質水溶液があることを実験で確かめ、水溶液に電流が流れるしく みを推測させたい。 ・ 電気分解の結果から、イオンを直接見ることはできないが、物質には＋の電荷を持った粒と－の電荷 を持った粒があると考えれば、実験の結果がうまく説明できることを気づかせたい。その上で、原子構 造から、イオンができることを理解させる。 ・ 次世代のエネルギーとして注目されている燃料電池やレアメタルを使ったバッテリーなどは、イオン が関係する反応であり、化学反応を利用すると電流が取り出せることを実感させる。 ③「まとめる」段階 ・ 実験で得られる結果を理論的に考察できる力をつけるとともに、化学変化が摩訶不思議な現象ではな いことに気づき、化学分野への興味を喚起したい。 （２）１時間の授業づくりの工夫 ①「つかむ」・・・めあて、学習の流れを提示する。（学習のめあてが分かり、言葉や文字で表現できる。）

２ ②「見通す」・・・教具を工夫し、学習の仕方について見通しを持たせ学習意欲を高める。 （学習の流れや方法が理解でき、ノートやプリントに書くことができる。） ③「追究」・・・繰り返し学習の場を設ける。（仕方がわかり、目標を立て自分の力で学習できる。） ・分かりやすい板書、正確な書き写し、思考を深める指導。 ・小刻みな段階的目標設定をする。（学習プリントの工夫や復習プリントを使ったドリル学習を実施。） ④「まとめ」・・・振り返る場を設定する（学んだことを振り返り、言葉や文字で自己評価できる。） ・自己評価の実施 （３）指導方法・体制の工夫 ・ なるべく身近な実験材料を用いて、日常生活の中で、化学変化を利用していることに気づかせる。 ・ 簡単な装置で電気エネルギーを取り出すことができることがわかり、科学に興味を持つ生徒を育て る工夫をする。 ・ 実験の内容によってはＴ・Ｔや少人数の実験を取り入れる。 ３ 指導目標 ○ 化学反応は、実験室で行う特殊なものではなく、日常生活であちこちに起こっていることを知り、 化学反応に興味を持たせ、探求したいと思う気持ちを抱かせる。 ○ 原子構造を知るとともに、イオンの存在を気づかせる。また、原子をつくる基本粒子の１つの電子 の振る舞いが電流の正体であり、イオンを介して、物質から電気エネルギーを取り出すことができる ことを知る。 ○ 化学電池のしくみを理解し、次世代のエネルギーとして期待が集まっているテクノロジーに関心を 持たせる。 ４ 単元の評価基準 第３学年 単元名 「 物質と化学変化の利用 」 ア 自然事象への関心・意欲・態度 イ 科学的な思考 ウ 観察・実験の機能・表現 エ 自然事象についての知識・理解 ①物質が燃えるときに どのよ うなことが起こるか関心を持 ち、酸化に関する様々な事象を 調べようとする。 ②酸化するときの物質の変化に 関心を持ち、日常生活における 様々な事象と関連づけて考えよ うとする。 ③酸化物から金属を取り出すこ とに関心を持ち、金属を取り出 す方法を調べようとする。 ④化学変化で熱エネルギーを取 り出す現象に関心を持ち、身近 な物質を反応させて熱エネルギ ーを取り出せるかどうか調べて みようとするとともに、いろい ろな形で熱エネルギーが日常生 活と関連していることを考えよ うとする。 ⑤化学変化で電気エネルギーを 取り出す現象に関心を持ち、電 ①酸化が酸素の関係する反 応であることを見いだすこ とができる。 ②酸化の反応には、はげし い反応とおだやかな反応が あることを見いだすことが できる。 ③還元が酸素の関係する反 応であることを見いだすこ とができる。 ④実験の結果から、熱エネ ルギーの出入りがともなう 化学変化があることを見い だすことができる。 ⑤実験の結果から、電気エ ネルギーの出入りがともな う化学変化があることを見 いだすことができる。 ⑥水溶液の電気伝導性の有 無と電極の変化の有無を関 連づけて説明することがで きる。 ①酸化物から酸素を引き離し て金属を得る方法を身につけ ている。 ②目的に添った実験の操作を 習得するとともに、安全操作 についても身につけている。 ③化学電池を作り、金属板の 種類を変えたり、電極を変え て調べてみるなどして、化学 電池のしくみを調べることが できる。 ④複数の水溶液の電気伝導性 について、器具を正しく操作 し、調べることができる。 ⑤装置を組み立てて、塩酸を 電気分解することができる。 ⑥両極にできる分解物質を同 定することができる。 ⑦安全に留意して実験をすす めることができる。 ⑧目的に照らし、実験結果を ①酸化について、原子・分子の モデルを用いて理解し、知識を 身につけている。 ②酸化反応の進む速度には、物 質によって違いがあることを理 解し、身のまわりの酸化物につ いての知識を身につけている。 ③還元について、原子・分子の モデルを用いて理解し、知識を 身につけている。 ④化学変化で熱エネルギーを取 り出すしくみを理解し、知識を 身につけている。 ⑤化学電池で電気エネルギーを 取り出すしくみを理解し、知識 を身につけている。 ⑥水溶液に電流が流れるとき は、電極付近で変化があること を指摘できる。 ⑦イオン、電離、電解質、非電 解質について説明できる。

３ 流を取り出せるかどうか探求し ようとするとともに、いろいろ な電池の利用を日常生活と関連 づけて考えようとする。 ⑥電流が流れる水溶液に関心を 持ち、電流が流れない水溶液と の違いについて調べてみようと する。 ⑦電気分解で両極に何が生成す るかに関心を持ち、実験により 確かめてみようとする。 ⑧原子やイオンのつくりについ て関心を持ち、調べてみようと する。 ⑨電池をつくる金属板の組み合 わせに関心をもち、金属板の表 面に起きていることを調べてみ ようとする。 ⑦実験の結果から、電気分 解のとき両極で起こってい る化学変化を説明すること ができる。 ⑧原子が電気的に中性とな るわけを、原子の構造をも とに説明することができ る。 ⑨化学電池は、電解質水溶 液中のイオンの仲立ちによ りできていることが説明で きる。 表などにまとめることができ る。 ⑨化学電池を作り、金属板の 種類を変えたて調べてみるな どして、化学電池のしくみを 調べたり、金属板の変化のよ うすを観察することができ る。 ⑧電気分解で両極に生成する物 質を指摘できる。 ⑨電気分解で起こった化学変化 を化学反応式で表すことができ る。 ⑩原子の構造を説明することが できる。 ⑪イオンのでき方を説明するこ とができる。 ⑫主なイオンのイオン式を書く ことができる。 ⑬電離のようすをイオン式を使 って表すことができる。 ⑭化学電池の極性は、用いた金 属板の組み合わせにより変わる ことが説明できる。 ⑮化学電池では、－極の金属が 陽イオンとなって溶け出し、回 路に電子を供給していることが 説明できる。 ５ 指導計画 （総時数 ２２時間） 段 階 配 時 学習活動・内容 指導上の留意点 形態 評価の 観点 学習型 つ か む １．５ ０．５ ２ 本時 2/2 ２ １ 酸化と還元 ①物質が燃える現象を 調べよう Ａ 金属の燃焼 Ｂ 水素の燃焼 Ｃ 有機物の燃焼 ②はげしい酸化と おだやかな酸化 ③酸化物から金属を とり出そう ２ 化学変化と エネルギー ①化学変化と熱エネル ギーの関係を調べよ う ②化学変化と電気エネ ルギーの関係を調べ よう ・物質が酸素と化合することを酸化といい、 燃焼は激しい酸化であることを理解させ る。 ・酸化には、おだやかに化学変化が進む酸化 と激しく進む酸化があることを知らせる。 ・酸化銅の還元の実験を行い、物質から酸素 を取り去る化学変化は、還元であることを 理解させる。 ・実験から、化学変化には熱エネルギーの 出入りをともなうことを見いださせる。 ・化学電池をつくり、化学変化には電気のエ ネルギーを取り出すことができるものが あることを理解させる。 一斉 班 一斉 一斉 班 班 班 ア―① イ―① エ―①、② ア―② イ―② ア―③ イ―③ ウ―① エ―③ ア―④ イ―④ ウ―② ア―⑤ イ―⑤ ウ―③ エ―④ 習得 活用

４ 追 究 ７ ３ 化学変化とイオン ①電池に使う水溶液の 性質を調べよう Ａ 電流の流れる水 溶液、流れない水 溶液 ・いろいろな水溶液の電気伝導性を調べさ せ、水溶液に電流が流れるときに電気分解 が起きていることを見いださせる。 班 ア―⑥ イ―⑥ ウ―④ エ―⑥ 習得 Ｂ 塩酸の電気分解 Ｃ 塩化銅水溶液の 電気分解 Ｄ 電流は水溶液中 をどうやって流 れるのか Ｅ イオンと電解質 ・非電解質 ・塩酸と塩化銅水溶液の電気分解を行い、両 極から発生してくる物質をそれぞれ確認 し、化学反応式で表せる。 ・電流の正体が電子の流れであることを理解 する。 ・電解質水溶液中では、物質が固体のときと はちがう状態になっていることに気づく。 班 班 一斉 一斉 ア―⑦ イ―⑦ ウ―⑤⑥⑦ ウ―⑧ 活用 ま と め ３ ３ ②原子とイオンの関係 を調べよう Ａ 原子構造 Ｂ イオン ③電池とイオンの関係 について調べよう ・原子は原子核と電子から、原子核は陽子と 中性子から構成され、原子は電気的に中性 であることを理解させる。 ・原子とイオンの関係を知らせ、イオン式を 使って電離を表させる。 ・化学電池では、＋、－両電極で電子の授受 が行われることにより電流が流れ、それに は水溶液中のイオンが関与していることを 理解させる。 一斉 班 ア―⑧ イ―⑧ エ―⑦～⑬ ア―⑨ イ―⑨ ウ―⑨ エ―⑭、⑮ 習得 活用 １ まとめ・章末問題 個人 ６ 本時 平成２１年１１月１３日（金曜日） ５校時 （４／２２） （第一理科室） （１） ねらい 化学反応が起こると温度が変化することを調べ、発熱反応や吸熱反応について理解できる。 （２） 評価 ねらいの達成度を測る授業終末時の形成的評価 評価内容 ① 目的に添った実験操作、安全操作ができる。 ② 化学反応には、熱の出入りをともなうことを見いだす。 評価方法 ① 学習プリントの記入状況、自己評価。 ② 実験操作中の観察。 （３） 本時の指導観 生徒は、２年生の化学分野や、前時の授業で、化学反応が起こると反応熱が発生することを学習し ている。しかし、日常生活の中で、この反応熱を利用して文化的な生活を送っていることに多くの生 徒は気づいていない。そこで、これからの季節に活躍してくる「化学カイロ」も、化学反応によって 発生する熱を利用していることを確認し、反応熱を利用しているものは自分たちの身近にあることを 実感させ、日常生活と関連していることを考えさせたい。さらに、日常生活ではあまり目にしないが、 反応熱には吸熱反応もあることも見いださせたい。 （４） 指導上の工夫 実験は、３～４人の班で行うが、できるだけ生徒に実験操作を行わせるために、班員をさ

５ らに２つのグループに分けて実験を行わせる。実験後、班で結果の確認を行わせ、二つの実 験の違いを比較させる。 （５） 準備 生徒： １分野下の教科書、ファイル 教師： 学習プリント、鉄粉、活性炭、食塩水、温度計、ガラス棒、蒸発皿、こまごめピペット、 薬包紙、薬さじ、電子てんびん、塩化アンモニウム、水酸化バリウム、試験管、試験管立て、 脱脂綿、金属製のバット ７ 展開 分 学習活動・内容 支援・手立て 評価の観点・方法 つ か む ５ １、既習事項の確認。 ・化学変化が起こると、熱エネルギー が出てくることを確認する。 見 通 す ５ ２、本時のめあてを確認する。 (１) 本時のめあてを確認する。 (２)実験の方法を確認し、実験器具 を準備する。 ○めあてを確認し、目的意識を 持たせる。 ○実験の内容とその流れを伝え、見通し を持たせる。 ○各班二人ずつで実験ができるように 器具を準備する。 追 求 す る ３０ ３、班で発熱反応と吸熱反応の実験 を行う。 A グループ：カイロの実験を行う。 ・熱くなるので、手でさわらない よう注意する。 B グループ：アンモニアの発生の 実験を行う。 ・薬品を入れる順番を間違えない ように指示する。 ・アンモニアを吸わないように 注意する。 ４、実験結果を知る。 ５、その他の化学反応についても 知る。 ○班内で二人一組に分かれるよう指示 する。 ○A グループ：鉄粉と活性炭をよく混ぜ 合わせた後で、食塩水を入れ、よくか き混ぜる。 ○B グループ：反応が始まったらすぐに 水で濡らした脱脂綿で試験管にふた をするように指示する。薬品が手につ いたら、水でよく洗い流させる。 ○実験中机間巡視を行い、実験方法、進 行状況を確認する。 ○実験が終了した班は、お互いに実験結 果を確認するよう指示する。 ○実験結果を黒板に書かせ、各班の結果 を比較させる。 ○身のまわりにある反応熱を利用して いるものを紹介する。 日常生活と関連付 け る こ と が で き る。 （ア―④） 正しい手順で実験 操作ができる。 （ウ―②） 実験結果をまとめ 吸熱反応と発熱反 応があることがわ かる。 （イ―④） ま と め １０ ６、本時のまとめ ７，次時の確認をする。 ○各自、学習プリントをまとめ、最後に 自己評価を書く。 ○学習プリントの回収。 めあて 熱を発生する反応を調べよう。 熱を吸収する反応も調べよう。