【中三応援プログラム】火山の噴火と柱状図（２０２１年大分） - 中学理科応援「一緒に学ぼう」ゴッチャンねる

マグマの粘りけをホットケーキミックスの濃度で考えるという問題である。

　ほかの選択肢が、おわんをかぶせた形の７１％よりも大きな濃度になることから

すぐに計算すれば答えが出る。

　濃度が薄いということで　水の量が多く、ホットケーキミックスの量が少ないという関係のものを選べばよいのだが、一目でわからない場合は計算した方がはやい

マグマの粘りけが小さいと爆発的な噴火はしない

火山噴出物が黒色

というのはおさえておきたい

柱状図の問題は標高とカギ層の関係を見て地層に傾きがどちらの方向にあるかを考える空欄のすべての組み合わせが正しくて正解という問題である。

どれも標準問題である。

大分県の問題は標準問題がそろっている。

火山の噴火の時に出るガス
噴火の仕組み
噴火の考察
東方に火山灰が運ばれる理由
地層の作図

|火山の形のちがいについて疑問を持ち,「火山の形のちがいは, マグマのどのような性質と関係があるのだろうか」という課題を設定し,次のように予想を立て,実験を行った。

【予想】

火山の形のちがいは, マグマのねばりけのちがいと関係がある。

【実験】

1 ホットケーキミックス 50gに水 20 mL を加えてかき混ぜて,これを生クリーム用のしぼり口をつけたポリエチレンの袋Aに入れた。

[2][図1] のように,工作用紙の中心にあけた穴に,袋Aのしぼり口を下から差しこんだ。

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[3] 袋Aの中身を工作用紙の上にゆっくりと押し出すと,おわんをふせたような形になった。そのようすをデジタルカメラで撮影した。

	袋Ａ	袋Ｂ
袋の中身	ホットケーキミックス50ｇと水20ｍＬ	（ａ）
工作用紙の上に押し出した時の様子	おわんをかぶせたような形	傾斜のゆるやかな形

4 [3]よりも傾斜のゆるやかな形になるように,袋Aとは割合を変えてかき混ぜたホットケーキミックスと水を,生クリーム用のしぼり口をつけたポリエチレンの袋Bに入れ, [2], [3] の袋Aと同様の実験を行った。[表] は, 3,4の結果をまとめたものである。

II 噴火の起こるしくみについて,インターネットで調べた。

[5] 噴火の起こるしくみは,よく振った炭酸飲料から気泡が出てくるしくみと似ていることがわかった。

図2は, その2つのしくみを関連付けてまとめたものである。

炭酸飲料から気泡が出てくる仕組み	噴火の起こる仕組み
（ⅰ）炭酸飲料には（ｂ）が溶け込んでいる	（ⅰ）地下にある固体の岩石が地球内部の熱で溶かされ、液体のマグマになることで、体積が大きくなり、密度は（ｃ）なる。その結果、マグマは上昇する。そのマグマには水や(b)などの気体になる成分が溶けている。
（ⅱ）よく振った炭酸飲料の入ったペットボトルの栓を開けると、（ｂ）がとけきらなくなって気泡となって出てくる。	（ⅱ）マグマが上昇すると水や（ｂ）が溶け切らなくなって気泡となり、爆発的に（ｄ）した結果、噴火が起こる。

(1) [表]の ( a )に当てはまる袋の中身として最も適当なものを,ア~エから1つ選び,記号を書きなさい。

アホットケーキミックス 60g と水 10 mL

イホットケーキミックス 60g と水 20 mL

ウホットケーキミックス 50g と水 10 mL

エホットケーキミックス 50g と水 40 mL

ホットケーキミックス50ｇと水20ｍＬのホットケーキミックス溶液の濃度を求めてみる

$\dfrac{50}{50+20}\times100~71$ %

アは、 $\dfrac{60}{60+10}\times100=85.7$ %

イは、 $\dfrac{60}{60+20}\times100=75$ %

ウは、 $\dfrac{50}{50+10}\times100=83.3$ %

エは、 $\dfrac{50}{50+40}\times100=50$ %

これらから、７１％よりも濃度が小さい　エが薄く広がる。

火山の噴火の時に出るガス

1 ( b )に当てはまる気体は何か,名称を書きなさい。

火山の噴火では水蒸気と二酸化炭素が主に出る。

ここでは炭酸飲料とも比較しているので　二酸化炭素になる

噴火の仕組み

2 ( c ), (d )に当てはまる語句を答えなさい。

質量が同じ場合、体積と密度は反比例する、

体積が大きくなっているから、密度は小さくなる

炭酸飲料を振ると、二酸化炭素が溶けきらなくなり、急激に膨張する、

噴火の考察

(3) 次の文は, ⅱとⅲの結果から考察した2人の会話である。( e ) ～( h )に当てはまる語句を答えなさい

太郎:[表]から、火山の形のちがいは, マグマのどのような性質と関係があるといえそうかな。

花子:袋Aは,ねばりけが( e ) マグマのモデルで,おわんをふせたような形になっているね。

太郎:袋Bは,ねばりけが( f ) マグマのモデルで,傾斜のゆるやかな形になっているね。

おわんの形・・・粘りけの大きい

傾斜の緩やか・・・粘りけの小さい

花子:この結果から, 火山の形のちがいはマグマのねばりけのちがいと関係があることが確かめられたね。太郎:うん。それと,マグマのねばりけのちがいによって,噴火のようすもちがいがあることがわかったよ。例えば,ハワイ州のマウナロアは,袋Bから押し出されたときの形と似ているので,気体成分がぬけ出し( g ), 噴火のようすは, ( h )ことが多いといえるね。

粘りけが小さいと気体成分が抜け出しやすい

噴火の様子はおだやかになる

e　大きい　

f　小さい

g　やすい

h　おだやか-

2人は,過去に噴出した火山灰などが,住んでいる地域の地層の中にあるのではないかと考え、次の調査を行った。

III 火山灰などが堆積してできる地層について,インターネットで調べた。

6 爆発的な大噴火によって空中高くふき上げられ,日本全国を覆うほどの広い地域に分布している広域に火山灰が地層として残っていることがわかった。

[図3]は,広域火山灰の一つで,2万9千年前の姶良カルデラの大噴火による火山灰の地層の厚さの分布である。

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