理科学習指導案○○○○高等学校教諭 ○○ ○○
１日時

令和５年○ 月 〇 日（〇） ２限（９：２５～１０：１５）
２年４組（男子１８名、女子２１名 計３９名）

２

学年・学級

３

場

４

使用教科書

〇〇教室
化学（数研出版）

単第２編

５

所
元名

物質の変化

第１章

化学反応とエネルギー

指導の立場（１）生徒観本学級は、普通科理系クラスであり、全員が大学進学を希望している。化学は全員履修であるが、物理と生物の選択者が混合している。ただし、すべての生徒が１年次に物理基礎および生物基礎を履修済みである。
何事にも積極的に取り組む生徒が多く、授業中も真面目に学習に取り組んでいる。物質量計算や中和の量的関係などを数値的に扱うことは多くの生徒ができる。一方で、「なぜこの反応が起こるのだろうか」といったような部分を思考することに苦手意識を持っている生徒も一定数存在している。
（２）教材観
身近なところの多くに化学反応を利用したエネルギーが活用されている。発熱・吸熱反応や、電気エネル
ギーなど熱以外の形での活用も多くあり、身近に感じられる単元である。また、現代において、再生可能エネルギーの普及や環境に配慮した技術革新など「持続可能な社会づくり」の促進は喫緊の課題である。将来、日本だけでなく国際的にもそのような分野で活躍する素養を身に付けるためにも重要な分野である。
（３）指導観
現代を生きるために持続可能な社会づくりに貢献することは一人ひとりに課された役割だと感じている。
そのためには、身近なところでたくさんの実用例があることに気付かせることを導入とし、必要な知識・技能を身につけさせたい。具体的にはその現象の原理をまずは考えさせ、実験・観察などを通して、化学エネルギーが熱や電気に変化していることを実感させながら、現象の本質を考えられるように指導していく。
中学校で「仕事とエネルギー」、高校の物理基礎で「熱とエネルギー」「仕事と力学的エネルギー」という単元を履修しており、その部分との関連も生徒に意識させていきたい。
６ 単元の目標（１）知識及び技能
化学反応とエネルギーについて、化学反応と熱・光、電池、電気分解を理解するとともに、それらの観察実験などに関する技能を身に付けること。
（２）思考力、判断力、表現力等
化学反応とエネルギーについて、観察、実験などを通して探究し、化学反応とエネルギーにおける規則性や関係性を見いだして表現すること。
（３）学びに向かう力、人間性等
化学反応とエネルギーに主体的に関わり、科学的に探究しようとする態度を養うこと。
７ 単元の評価規準
知識・技能

思考・判断・表現

主体的に学習に取り組む態度

化学反応とエネルギーについて、化化学反応とエネルギーについて、観化学反応とエネルギーに主体的に学反応と熱・光、電池、電気分解の察、実験などを通して探究し、化学関わり、見通しをもったり振り返っ

基本的な概念や原理・法則を理解し反応とエネルギーにおける規則性たりするなど、科学的に探究しようているとともに、科学的に探究するや関係性を見いだして表現していとしている。

ために必要な観察、実験などに関する。

る操作や記録などの技能を身につけている。

８

単元全体の指導と評価の計画（時間）太枠は本字

時間

ねらい・学習活動1・化学反応に伴って放出・吸収する熱量をエンタルピー変化で表すことを理解する。

2

評価の観点
知
思
態

エンタルピー変化を付した反応式とエンタルピー変化を表した図を理解し、それぞれを作ることができる。

●

・反応エンタルピーの種類とそれぞれの定義について理解する。

反応エンタルピーの種類を判断することで、エンタルピー変化を付した反応式を書いたり、反応エンタルピーを求めたりすることができる●

3456789101112・実験により反応エンタルピーを測定できることを理解する。

・生成エンタルピーや結合エネルギーなどについて、ヘスの法則を利用して反応エンタルピーを算出する方法について理解する。
・化学反応の前後における物質のもつ化学エネルギーの差が光の発生や吸収となって現れることを、光合成や光触媒などの身近な具体例を交えながら理解する。
・電池のしくみについて復習し、ダニエル電池の具体的な構造と正極および負極において起こる反応について理解する。
・鉛畜電池の具体的な構造と正極および負極において起こる反応について理解する。
また、電極及び電解液の質量変化についても理解する。
・燃料電池の具体的な構造と正極および負極において起こる反応について理解する。
また、近年の日常生活において必要不可欠なものとなっているリチウムイオン電池についても理解する。
・外部から加えた電気エネルギーによって電気分解が起こることを、水溶液の電気分解を題材としながら、酸化還元反応と関連付けて理解する。
・ファラデーの法則に基づく電気分解の量的関係を理解する。
・電気分解の工業的な利用について理解する。
ペーパーテスト

溶解エンタルピーを正しく求められ、根拠を示して表現できる。
[実験プリント]○・ヘスの法則を用いることで実験で測定が困難な反応エンタルピーを求めることができることを理解する。

●

○

○

ヘスの法則を利用し、与えられたエンタルピー変化を適切に用いることで、目的のエンタルピー変化を求めることができる。
ヘスの法則を利用し、実験において測定が困難な反応エンタルピーを求めることを理解する。
[授業プリント]
光が関わる具体的な化学反応や現象を挙げられる。
[授業プリント、アンケート]
電池のしくみに基づいてダニエル電池の構造や両極で起こる反応式を書ける。
[授業プリント]
鉛蓄電池の構造に基づき、それぞれの電池で起こる現象が判断できる。
[授業プリント、確認テスト]

○

○

○

燃料電池の構造や両極で起こる反応式を書ける。
[授業プリント]

両極で起こる反応式をかける。
[確認テスト]○●ファラデーの法則に基づき、電気分解の量的関係の計算ができる。
電気分解の工業的な利用について、その具体例を理解する。

●○

評価規準・評価方法○○…評定に用いる評価●…学習改善につなげる評価

９ 本時の指導（１）目標
・反応エンタルピーの算出について、水酸化ナトリウムの溶解エンタルピーを求める実験・結果処理を通して、実験・結果処理に影響を与える要素を考える力を身に付ける。
（２）展開
学習の手立てや学習活動のねらい
具体の評価規準、学習活動（○全体指導 ●ペア活動 ◎グループ活動）
評価方法
前時の復習をする。
○反応エンタルピーの種類を確認させ導入
本日の目標を確認する。
る。
（5 分）
本日の流れを確認させる。

本時の課題：水酸化ナトリウムの溶解エンタルピーは何 kJ/mol だろうか。
・実験プリントに沿って、手順を確認する。
①２０秒ごとに温度を記録する②最高温度から温度変化を読み取って、溶解エンタルピーを求める。

展開１
（1８分）

○事前の注意点①役割分担をすること。
②最高点のあと、２分間は同様に測定すること。
③試薬の扱いに気を付けること・実験を行う・結果から溶解エンタルピーを算出する。

◎実験の実施○実験後の指示・求めた値を全体で共有する。

○２班ほど全体に発表させる。

①溶解エンタルピーを求めるように指示する。グラフは必要であれは使うように指示する（使う必要がなければ、使わなくてよいと指示する）。
②まずは個人で考えさせて、その後グループで共有させる。その際に MetaMoJi を活用させる。
理論値より小さいと考えられる。

本日の課題２：実験値と理論値の差が異なったのはなぜだろうか。
・理論値との差の理由を考える。 ◎理論値を紹介し、それとの差の理由を考えさせ、班で共有させる。
「(2) 実験から得られた値と理論値の差はどのような理由で生じたのだろうか。」の提示。
まずは個人で 2 分間、その後グループで３分間の時間を確保する。

・クラスでいくつかの考えを共有する。

〇何班か発表させる。

・グループで②の解決策を考える。

○②に注目してどのようにしたらより正確な値を求めることができるか考えさせる。

展開２（25 分）

予想される答え①容器がビーカーでは熱が逃げる。
②最高温度から、温度は下がっていくことが初めから起きている。
※②が出ない場合は、「なぜ温度が下がっているのか」投げかける。
※理論値より小さくなると思われるが、大きくなった班があった場合、事前に準備した試薬の量を間違えていたなどが考えられる。
※発表者は、「相手に伝わるように」、聞く側も「自分事として捉える」姿勢を忘れないようにさせる。

発問「なぜ最高点から温度が下がっているのだろうか」

・時間０の温度から溶解エンタルピーを求める。

◎時間 0 の温度を求めさせて、その値から溶解エンタルピーを求めさせる。
「(3) 実験結果の処理をより正確に行い、水酸化ナトリウムの溶解エンタルピー（kJ/mol）を求めよう。
」の提示。

まとめ（２分）・得られた結果をもとに振り返りを行う。

●本時の課題をもう一度確認し、自分なりの答えをペアで共有させる。

（思考・判断・表現）
溶解エンタルピーを正しく求められ、論理的に根拠を示して表現できる。
（実験プリントの(3)の問い）

（３）本時の評価規準（思考・判断・表現）
評価規準 溶解エンタルピーを正しく求められ、論理的に根拠を示して表現できる。
評価基準
Ａ（十分満足できる）

Ｂ（おおむね満足できる）

Ｃ（努力を要する）

溶解エンタルピーを正しく求められ、そ次の①もしくは②に該当する。

次の①～③のいずれかに該当する。の根拠を論理的に表現できている。

①溶解エンタルピーを正しく求められ、 ①溶解エンタルピーの数値は求められ※具体的に数値やグラフなどを活用しその根拠を定性的に表現できている。ているが、計算方法や考え方が示されてて（「20 秒間で○℃下がっているので、 ※計算式のみ、もしくはグラフを作成しいない。

時間０の時には○℃になる（グラフを作てその y 切片の値から求めている場合②定性的に表現しているが、溶解エンタ成してその y 切片の値から求めているになぜそのように考えたかを記載してルピーを正しく求められていない。

場合は、なぜそのように考えたかを記載いない。

③計算方法や考え方が示されておらず、している）」）いれば A とする。

②溶解エンタルピーは正しく求められ溶解エンタルピーを正しく求められてていないが、その根拠を論理的に表現でいない。

きている。