| Project/Area Number |
17H00230
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
教育工学B
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| Research Institution | Ichinoseki National College of Technology |
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Principal Investigator |
宇野 修子 一関工業高等専門学校, 技術室, 技術専門職員
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| Project Period (FY) |
2017
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
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| Keywords | マイクロスケール実験 / ストローで塩橋 / 学生実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
・研究目的および手法
従来の「テキストの手順通りに実験を行い結果を確認する」実験だけではなく、実験にも創造性が必要となってきている。そこで化学の基礎の一つである電池にスポットを当て、短時間で効率よく体感でき、なおかつ実験者自らが考える実験づくりを行った。
・研究手法
ビーカースケールの実験ではなく、12穴のプラスチックプレートを使用して環境負荷を減らしつつも多様な電池を構築できる実験を構築した。使用薬液削減のためストローで塩橋を作成して使用した。
・研究成果
電池の基本である「ボルタ電池」「ダニエル電池」を構築でき、他のオリジナル電池も試せるように薬液は希硫酸・硫酸銅水溶液・硫酸亜鉛水溶液・クエン酸・食酢を準備した。薬液はウェルヘの入れやすさを優先し、20mL点眼瓶に入れ配布した。金属板は銅・亜鉛・鉄・アルミの4種類を4枚ずつ準備した。
90分の実験時間の中で60分を試行錯誤時間とし、ボルタ・ダニエル電池を構築してからは各自オリジナルな電池を試行錯誤しながら作製する実験を行った。なお、化学電池であるので直列も可とした(プレート内では最大6つの電池を直列で構築する事ができる)。薬液を有効活用すべく塩橋を使用し、塩橋の作成にはストローを利用した(1週間以内に再実験を行う場合、塩橋の再利用は可能である)。電池同士を繋ぐコードとして、ゼムクリップを使用したコードを自作して使用した。これにより、電極がプラスチックプレートより飛び出てしまうことを防ぐことができた。実験時間の後半20分は情報共有の時間とし、各班のチャンピオンデータを発表し合いどのような組み合わせの電池が良かったのかクラス内で共有した。
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