中2化学｜水の電気分解の授業実践【ワークシートPDFあり】

中学2年生の化学分野では、「水の電気分解」の実験を行います。

この実験は、

• 水の成り立ち
• 電気分解
• 水素
• 酸素
• 気体の体積比

など、多くの重要内容を扱う単元です。

特に生徒にとっては、

「水は1種類の物質ではないの？」

という疑問を持つきっかけになる実験でもあります。

今回は、実際に授業で使用した「水の電気分解ワークシート」を紹介します。

授業準備や教材研究の参考になれば幸いです。

今回使用したワークシート

今回のプリントでは、

• 実験方法
• 観察結果
• 考察
• 電気分解のまとめ

を1枚で整理できる構成にしています。

また、

• 電極の様子
• 発生した気体の性質
• 気体の体積比

に着目して観察できるようにしました。

この授業で意識したこと

水の電気分解では、

「水はさらに別の物質に分解できる」

という事実に気付かせることが重要です。

生徒の中には、

「水素は知っているけど、水からできるの？」

と驚く生徒も少なくありません。

そこで今回は、

結果を見ながら自分で考察できるように、

• 気体の確認
• 体積比の確認
• 電気分解の意味

を段階的に整理できる構成にしました。

実際の授業の流れ

① 電気分解装置を準備する

まずは、水酸化ナトリウムを溶かした水を電気分解装置に入れました。

純粋な水は電流が流れにくいため、水酸化ナトリウムを加えて電流を流れやすくしています。

安全面では、

• 保護具の確認
• 水酸化ナトリウムの取り扱い

について丁寧に説明しました。

② 電極の様子を観察する

電圧をかけると、

陰極・陽極の両方から気体が発生し始めました。

さらに電圧を大きくすると、

気体の発生がより活発になることも確認できました。

生徒たちは、

「泡が増えてきた！」

と興味深そうに観察していました。

③ 発生した気体を調べる

気体が十分に集まった後、

それぞれの気体の性質を調べました。

陰極側

マッチの火を近づけると、

「ポン！」

という音を立てて燃えました。

この結果から、

陰極側には水素が発生していることがわかります。

陽極側

火のついた線香を入れると、

炎を上げて激しく燃えました。

これは酸素の特徴です。

既習事項を思い出しながら確認できました。

④ 気体の体積比を調べる

今回の実験で特に重要なのが、

発生した気体の体積比です。

観察すると、

陰極側：陽極側＝2：1

になりました。

この結果から、

水は水素と酸素からできていることがわかります。

考察では何を書かせたか

考察では、

• 陰極側で発生した気体
• 陽極側で発生した気体
• 気体の体積比

を整理しました。

最終的には、

「水は電気によって水素と酸素に分解された」

という形でまとめています。

また、

「水素：酸素＝2：1」

という体積比も重要事項として確認しました。

電気分解のまとめ

授業の最後には、電気分解を化学反応式でも確認しました。

$2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2$

言葉だけでなく、式でも整理することで理解が深まりやすくなります。

PDFダウンロード

今回使用した「水の電気分解ワークシート」はこちらからダウンロードできます。

▶ PDFダウンロードはこちら

授業用にそのまま印刷して使用できる形式にしています。

必要に応じて自由に編集してご活用ください。

まとめ

水の電気分解は、

• 電気分解
• 水素
• 酸素
• 気体の体積比

をまとめて学習できる重要な実験です。

特に、

「水は1種類の物質ではなく、水素と酸素からできている」

という発見は、生徒にとって印象に残りやすい内容です。

今回のワークシートが、授業準備や教材研究の参考になれば嬉しいです。