理科物質①水と空気と温度（水の三態・状態変化のグラフ・体積の変化・空気の圧縮・水の循環）
水の三態（固体・液体・気体）・融解・凝固・蒸発・凝結・水蒸気と湯気・蒸発とふっとう・氷を熱したときの温度のグラフ・水を冷やしたときのグラフ・水が氷になると体積約1.1倍・空気と水と金属の体積の変化・空気の体積と温度（273分の1）・とじこめた空気の圧縮・水の循環
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この教材でできるようになること
- 水の 三態 と 融解・凝固・蒸発・凝結 を答え、水蒸気 と 湯気 のちがいを説明できる
- 蒸発 と ふっとう のちがいを説明できる
- 氷を熱したときの 温度のグラフ を読み、0℃・100℃で平らになる理由 を説明できる
- 水が氷になると 体積が約1.1倍・重さは同じ を使って計算できる
- 空気・水・金属 の温度と体積の変わり方をくらべ、とじこめた空気 と水のちがい、水の循環 を説明できる
レッスンの内容
レッスン1 水の三態と状態変化
固体・液体・気体／融解・凝固・蒸発・凝結／湯気は水のつぶ／蒸発とふっとう
めやす20分
レッスン2 温度のグラフ
0℃と100℃で平ら（熱がすがたを変えることに使われる）／冷やすときは0℃でこおる
めやす20分
レッスン3 温度と体積
水→氷は×1.1、氷→水は÷1.1／空気＞水＞金属／空気は1℃で0℃の体積の約273分の1（気圧が同じとき）
めやす25分
レッスン4 とじこめた空気と水・水の循環
空気はおし縮められる・水は縮まない／蒸発→雲→雨・雪→川・地下水→海
めやす20分
例題を1問やってみよう
水の三態と状態変化（赤＝温めると、青＝冷やすと）
やかんで水をふっとうさせた。
①口から少しはなれた所に見える白い湯気は何？
- ア水蒸気が冷やされてできた小さな水のつぶ
- イ目に見えない水蒸気
- ウ水にとけていた空気
②ふっとうしている水の中から出る大きなあわは何？
- ア空気
- イ水蒸気
- ウ湯気
③水蒸気が冷やされて水になる変化を何という？
- ア凝固
- イ融解
- ウ凝結
- エ蒸発
答えと解き方を見る
答え ① ア 水蒸気が冷やされてできた小さな水のつぶ ② イ 水蒸気 ③ ウ 凝結
考え方 ①水蒸気は見えない気体。まわりの空気に冷やされて液体のつぶになると白く見える。②ふっとうは水の中からも水蒸気になること。あわの中身は水蒸気。③気体→液体は凝結。
- ①見える？見えない？
- ②ふっとうのあわの中身
- ③気体→液体
たしかめ 湯気は、さらにはなれると蒸発して見えなくなる。
よくあるまちがい
ふっとうのときの大きなあわは 水蒸気。熱し始めに出る小さなあわは、水にとけていた 空気。
同じ強さで加熱するとき、平らな部分の時間は氷や水の 量に比例 する（量が半分なら時間も半分）。
多くのものは液体→固体で体積が へる（ロウは固まるとまん中がへこむ）。水は反対に ふえる、とくべつなもの。水は4℃ぐらいで体積がいちばん小さくなる（この教材の計算では使わない）。
びんやペットボトルに水をいっぱいに入れてこおらせると、ふくらんで割れることがあり危ない。熱した金属の球はやけどをするのでさわらない。
海の水は塩からいが、蒸発するときは 水だけ が水蒸気になるので、雨は塩からくない。
教材のつくり
説明と例題 → 手助けつき（3段階のヒント）→ 自力 → 確認テスト → 数日あとにもう一度、の順で身につけます。まちがえたときは「どこでつまずいたか」を聞き返します。
| 段階 | 問題数 |
|---|---|
| 手助けつき練習 | 7問 |
| 自力の練習 | 9問 |
| 応用 | 5問 |
| 確認テストA | 6問 |
| 確認テストB | 6問 |
| 後日の確認 | 6問 |
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出典・この教材の範囲
温度のグラフは 教材用の仮のデータ です（1気圧・同じ強さで加熱し、にげる熱は考えない）。水が氷になると体積は約1.1倍（この教材では1.1倍として計算）。空気の体積は、まわりの気圧が同じなら、1℃で0℃のときの約273分の1ずつ変わる（この教材では273分の1）。加熱や冷やす実験は、学校の理科室で先生といっしょに行うものです。