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【理科教育研究室】中川教授が仁川学院中学校連携講義を行いました
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2026年9月12日の9:00から12:00まで、本学にて中川教授が仁川学院中学校の3年生15名を対象に連携講義「手作りウェルプレートを使用したマイクロスケール実験で化学変化を探究しよう」を行いました。
まず、マイクロスケール実験について説明し、これまで中川が科研費の研究代表者として取り組んできたマイクロスケール実験の概要につい触れました。そして、現在中学校や高校の現場でよく使用されているウェルプレート（マイクロプレート）に代わるものとして、ペットボトルのキャップと白板紙の容器で作製する安価な手作りウェルプレート(Nakagawa, School Science Review, 103(382), 23-26 (2021))を紹介し、その特徴を述べました。その後容器の展開図を配布して、実際に2ウェルの手作りプレートの容器を組み立ててもらいました。なお、ペットボトルのキャップ（白2個、黒2個）は、生徒のみなさんが持参しました。
次に、1学期の理科の授業で学んだ3種類の金属（Cu、Zn、Mg）のイオン化傾向の序列を、手作りウェルプレートを用いたマイクロスケール実験で調べました。試薬には3種類の金属Cu、Zn、Mgとそれらの硫酸塩の水溶液（Cu2+、Zn2＋、Mg2+を含む）を使用しました。その結果、ZnとCu2+、MgとZn2＋とMgとCu2+の組み合わせの場合はそれぞれCu、Zn、Cuが析出しました。一方、CuとZn2+、ZnとMg2＋とCuとMg2+の組み合わせの場合は全く反応が起こりませんでした。これより、3種類の金属のイオン化傾向の序列は、Mg > Al > Cuであることがわかりました。
さらに、生徒のみなさんには事前にクエン酸とビタミンC（アスコルビン酸）の共通点と相違点を調べておくように伝え、手作りウェルプレートを用いたマイクロスケール実験で確認しました。共通点として、いずれも水に溶解して水溶液が酸性を示すこと、水溶液が重曹（炭酸水素ナトリウム）やマグネシウムと反応することなどが、相違点として、クエン酸はヨウ素液とは反応しない（ヨウ素液は茶褐色のまま変化しない）が、ビタミンCは反応する（ヨウ素液が茶褐色から無色透明に変化する）ことなどが挙げられます。生徒のみなさんは、自分たちが事前に調べた内容を実際にマイクロスケール実験で確認でき、とても感動している様子でした。
授業後に書いてもらった感想には「ペットボトルキャップを使ったマイクロスケール実験と聞いて普段は捨てられるようなものを再利用し実験に使用するところに興味がわきました」「インターネットなどで調べてきた実験を実際にやってみて泡がでたり表面に金属が付いたりするのが面白かったし楽しかった」「初めての大学連携講義で実験ということで自分から取り組めました。教授の説明はとても分かりやすかったので色々なことに興味を持てました」などの記述がみられ、多くの参加者が今回の連携講義の内容に興味を示したことがわかりました。
