身近なものを科学する―高2化学

授業

1月15日(木)、高校2年の化学の授業で豆腐作りを行いました。

「コロイドの性質」に関する授業の一環で、今日は白衣ではなく、エプロンに着替えて調理室での実験です。

 

コロイドとは、直径が10-7から10-9mの大きさの粒子です。分子やイオンに比べると大きく、顕微鏡での観察も可能です。代表として水酸化鉄(Ⅲ)(いわゆるサビ)が挙げられ、これを媒質中に均一に分布している溶液を「コロイド溶液」と呼び、身近なものには墨汁、牛乳、そして豆乳があります。

 

豆乳に含まれるタンパク質や脂質がコロイド粒子です。

 

このコロイド粒子の特徴として、凝集したり、不規則な運動をしたりする性質があり、今回は豆腐作りを通して、この2つの現象の観察をすることがねらいです。

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まずは豆乳から作ります。

一晩水に浸した大豆をミキサーにかけてなめらかなクリーム状にし、沸騰したお湯とともに煮ます。

これをさらしでこして、よくしぼると、豆乳とおからの出来上がりです。

 

豆乳を採取して、双眼顕微鏡でコロイド粒子の様子を観察します。

コロイド粒子は、媒質中の他の分子と衝突し、絶えず不規則な運動をしています。これを「ブラウン運動」といいます。

顕微鏡をのぞくと粒子がぴゅんぴゅんと四方八方に動く様子が見られます。

 

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続いて、しぼり出した豆乳を再び適温まで温め、少しずつにがりを加えていきます。

ゆっくりとかき混ぜると、そぼろ状に固まって沈殿し、上澄みができます。

このそぼろ状の固まりが豆腐です。

 

豆乳のコロイド粒子の周りは水分子で取り囲まれているため、均一に分散しています。

ここに、マグネシウムイオンや塩化物イオンが含まれているにがりを加えることで、水分子がイオンに奪われ、コロイド粒子同士がくっついて沈殿します。

この現象を「塩析」と呼びます。

 

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そぼろ状になった固まりを型に移して重しをして、余分な水分を出します。

水につけながら型から外して、手作り豆腐の完成です!

 

この豆腐作りの結果を受けて、次の授業では、なぜ豆乳はにがりを入れたら固まったのかを、考察し、ディスカッションを行います。

本校の理科の実験授業では、身近な現象をテーマとして選び、そのテーマについて科学的思考を深め、次のクエスチョンを生徒自ら引き出させるような授業を展開していきます。

 

 

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