長かったはずの夏休みも残りあとわずか・・・。自由研究をあとまわしにして、頭を抱えている中学生も多いんじゃないでしょうか？
今日はそんなあなたのために、まだ間に合う！1日で簡単にできる中学生向けの理科の自由研究ネタをいくつかご紹介します。
ぜひやってみてくださいね！
1日自由研究１：10円玉ピカピカ実験
酸化して黒くなってしまった10円玉をピカピカにする調味料がある！？
どんな成分の調味料だときれいになるのかを調べます。
↓参考動画（押すと始まります）
用意するもの
- 10円玉（ピカピカでなく汚れたもの）
- たまごの入っていたプラスチックのパック
- 調味料やジュースなど数種類（例：水、酢、醤油、砂糖水、塩水、ソース、マヨネーズ、ケチャップ、コーラ、レモン水、梅干しなど家にあるものでOK）
手順
- たまごパックの穴に、用意した調味料やジュースなどを一つずつ入れます。
- そこに10円玉を入れて1時間程度放置します。（色の変化があまりない場合は、放置する時間を伸ばします。）
- 10円玉を取り出し、水にきれいに洗い、どのくらい色が変わったかを見比べてみます。
注意点 レポートの書き方
- くすんでいた10円玉の色がどう変化してたかを観察します。
- 使った調味料・ジュースによって、10円玉の色の変化に違いがあるかをわかりやすく比較して記録します。
- もとのくすんだ10円玉の写真と、実際に色が変わった10円玉を貼り付けてレポートにするとわかりやすいですね。
ポイント
10円玉は最初はピカピカですよね。でもだんだん黒ずんできます。
これは銅でできている10円玉が、空気中の酸素と結び付いて、酸化銅という物質になってしまうため黒くなってしまうんです。
酸や塩には、この酸化銅を落とす働きがあるため、10円玉が元のようにピカピカになるんです。
実験に使った調味料の成分を調べて、きれいになった調味料に含まれている共通の成分を見つけましょう。
1日自由研究２：水が一瞬で凍る！加冷却水実験
温度が0度以下になっても凍らない水がある！？
凍らない水（過冷却水）の作り方と凍らない理由を調べます。
↓参考動画
用意するもの
- 精製水（薬局などで安く手に入ります）
- 500mlペットボトル
- 温度計
- その他の水道水やスポーツドリンクなど）
手順
- 500mlペットボトルに精製水を4分の3程度入れましょう。
- キャップを閉めて、冷凍庫にいれましょう。（通常の冷凍室は－18℃となっていますが、－5℃程度に設定できると、成功しやすいです。冷凍庫のチルド室でもいいですね。）4～5時間冷凍庫を開けないようにして待ちます。
- これで過冷却水のできあがりです。
- コップやお皿に注いでみましょう。（コップもお皿も冷やしておきましょう）液体だったはずが凍ってしまいます。
注意点 レポートの書き方
- 精製水を冷凍するときは、均一にゆっくりじっくり冷やすのが大切です。ペットボトルをタオルやペットボトルホルダーでくるむと均一に冷えやすいです。
- キャップを開けるときの振動で、一気に凍ってしまう場合もあるので、ゆっくり慎重に開けましょう。
- 精製水以外にも水道水やスポーツドリンク、麦茶なども同じように冷やしてみて、精製水のように過冷却水になるかどうか比べてみるといいですね。
ポイント
通常液体の中は分子が動き回っています。凍るということは、分子同士がくっついて結晶化するということです。
この結晶化するためには、不純物や振動などのきっかけがあったほうがいいんです。
今回の実験では、精製水を使ったことで不純物が入っていなかった、そして、振動を与えずにゆっくりと冷やした、という手順をふんだので、普通なら凍ってしまうはずの0度以下になっても凍らない過冷却水ができたんですね。
そして、その過冷却水を注ぐ時に、水に振動が加えられたため、固まってしまったということです。
1日自由研究３：水中シャボン玉実験
水の中にシャボン玉を作る方法がある！？
水の中にシャボン玉を作る方法と、なぜできるのかを調べます。
↓参考動画
用意するもの
- プラスチックコップ
- 食器用洗剤
- ストロー
手順
- プラスチックコップに水を8分目くらいまで入れ、食器用洗剤を約10滴たらして、シャボン液を作りましょう。（泡立たないようにストローでかき混ぜましょう）
- ストローを10ｃｍくらいの長さに切りましょう。曲がる部分がある場合は、切り落としましょう。
- ストローの先を数センチメートル、シャボン液の中に入れてから、もう一方の先を指でふさぎましょう。
- ストローの先を指でふさいだまま、シャボン液から数センチメートル上に持ち上げます。
- ストローの先をふさいでいた指を離すと、中のシャボン液が落ちて、シャボン液の中にシャボン玉ができます。
注意点 レポートの書き方
- うまくいかない時は、洗剤の量を変えてみてください。
- シャボン液を指から離す高さを変えたりして、比べてみましょう。
- シャボン液に水彩絵の具で色を付けて、比べてみると、より楽しい実験ができますよ。
- シャボン液でなく水のみのときに同じようになるかどうかも実験しましょう。
ポイント
普通、水に水滴を落としても、空気の膜で覆われた玉はできませんよね。
水は水分子という小さな粒からできていて表面張力という力でお互いを引っ張りあっています。そのため、この力によって、玉ができずに壊れてしまうんです。
でも、水に洗剤を入れると、その表面張力が小さくなるので、空気の膜が壊れにくくなり、水中にシャボン玉ができるんですね。
中学生向けの自由研究キットを使ってみる
上でご紹介した3つの自由研究は、材料も簡単に揃えることができて、1日でできるのものばかりですが、実は一から自分で考えなくても、市販で「自由研究のキット」も売られています。
キットの中には必要な道具が全部入っています。また、レポートのまとめ方・書き方もついていることが多いので、これだけで簡単に自由研究ができてしまいます！
もちろん1日でできてしまうものもありますよ〜。どうしても！という場合は使ってみるのもいいですね！
↓このレモン電池の自由研究は定番です。
中学生向け 1日で簡単にできる夏休みの自由研究ネタ まとめ
いかがでしたか？夏休みが残りわずかでも、最後の1日でもまだ間に合う中学生向けの理科の自由研究をご紹介しました。
工夫次第で、もっと楽しくて、興味深い実験ができるはずです。
身近な材料を使って、理科の楽しさを再発見してくださいね。
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