浸透圧解説用モデル

−モデル作成− 
1.ペットボトルを中央で切断する。
2.洗濯ネットを挟んで、再びはめ込む。
3.口から、径の異なる発泡スチロールのビーズを入れる(大−青、小−白)。
 (発泡スチロールビーズは東急ハンズで売っている)

−モデルの演示−
 1分間程度激しく振るだけである。粒子がランダムな方向に激しく動いていることを表現している。
 その結果、下図のように、液面を表現しているビーズの高さが変化し、小さなビーズ(水を表現している)が、高張液側に移動したことがわかる。

         実験前                   実験中                実験後


−今までの問題点−
  浸透が生じるしくみは理解しにくいものである。
  さらに、浸透という不思議な現象がどうして生じるかということを説明することはなかなか難しかった。正確には、熱運動している粒子が半透膜を通過する確率で説明すべきものであるが、黒板上で説明しても簡単に理解させられるというものではなかった。それ故、「両方の溶液の濃度が同じになろうとして水が移動する」という説明を行う場合もある。間違っているわけではないが、漠然とした説明であることは否めない。

−今回の改良点−
  浸透のしくみを、直感的に理解できるモデルを開発した。
  モデルにより、粒子の移動の確率が異なることで、全体として粒子が移動してしまうことを視覚的に、直感的に理解させることができる。これにより、「濃度が同じになろうとして」などという漠然とした説明をすることなく、また、数字や確率の話をすることもなく自然と浸透のしくみを理解させることができる。
  また、同時に半透膜、全透膜、不透膜といった膜の説明も直感的に理解させることができる。

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