一般小学生
まとめ
【定義】
加熱試験管内の気体が冷えて収縮したり、気体が液体に吸収されたりすることで装置内の圧力が低下し、外部の液体が試験管内へ引き込まれる現象。
学習の要点
- 重要語句：熱分解、水上置換法、熱衝撃（サーマルショック）、水酸化ナトリウム
- 用語の意義：実験装置の破損や事故を防ぐために理解すべき、気体の体積変化と圧力に関する物理的現象。
解説
気体の発生実験、特に炭酸水素ナトリウムの熱分解などにおいて、加熱を止めると試験管内の温度が下がり、内部の気体が収縮して圧力が低下する。このとき、ガラス管の先を水槽に入れたままだと、大気圧によって水が試験管内へと押し上げられる。
熱せられたガラス試験管に冷たい水が流れ込むと、急激な温度変化（熱衝撃）により試験管が割れる危険がある。これを防ぐためには、火を消す前に必ずガラス管を水の中から出しておかなければならない。
また、水酸化ナトリウム水溶液が二酸化炭素を吸収する性質を利用した実験でも、試験管内の二酸化炭素が急激に減少することで内部が真空に近くなり、強い逆流が起こる。この現象は、気体の溶解性や反応性を視覚的に確認する手段としても用いられる。
補足
逆流を防ぐためのもう一つの対策として、試験管の口をわずかに下げて加熱することが挙げられる。これは反応によって生じた水滴が加熱部に流れて試験管が破損するのを防ぐためである。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
理科の実験で、試験管を火で温めて二酸化炭素などを出すときに、水が試験管の中に戻ってきてしまうことを「逆流（ぎゃくりゅう）」と言います。
温めるのをやめると、試験管の中の空気が冷えてちぢむため、水槽の水が吸い寄せられてしまうのです。熱い試験管に冷たい水が急に入ると、ガラスがパリンと割れてしまい、とてもあぶないです。
逆流を防ぐためには、火を消す前に必ずガラス管を水から出しておくことが大切です。また、試験管の口を少し下げてセットすることも、安全に実験を行うための重要なルールです。
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