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中学生の自由研究は理科の実験!水とエタノールで半日でまとめます!

      2017/08/27

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アナタは夏休みの宿題を毎日少しずつやる方ですか?それとも8月下旬にまとめてやる派ですか?

このサイトを見ていただいているということはおそらく…。

プリントなら何とかなりますが「自由研究」や「読書感想文」には困ってしまいますよね。

特に自由研究はたいてい実験をしないといけないので、調べる時間も入れると時間がかかります。

安心してください!ダイジョブですよ!

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中学生の自由研究はヤッパリ理科の実験で!

中学生の自由研究といえば、やっぱり理科の実験ですよね。

テーマを自由に選ぶことができる学校と、指定される学校があるようです。

指定された場合はもちろんですが、テーマを自由に選んで良い学校でも、ココは中学生らしく、あえて「理科の実験」で自由研究をやってみましょう。

でも、ムズカシイものや、お金や時間がかかりすぎるものちょっと考えてしまいまよね。

そこで、基本的な材料は水とエタノールだけで、半日できる実験をご紹介します。

材料は水とエタノール 半日で終わります!

水とエタノールを使って、合計の体積を量る実験です。

この実験では、分子の体積がテーマになります。

準備するもの

  • 水…200ml
  • 無水エタノール…200ml
  • 計量カップ…2個(うち1個は500mlまで測れるもの)

これだけです。

「無水エタノール」がお近くで手に入らない方はコチラで。

商品価格に関しましては、リンクが作成された時点と現時点で情報が変更されている場合がございます。お買い物される際には、必ず商品ページの情報を確認いただきますようお願いいたします。また商品ページが削除された場合は、「最新の情報が表示できませんでした」と表示されます。

健栄製薬無水エタノール 500ML
価格:920円(税込、送料別)

「計量カップ」が手元にない方はコチラで。

やり方

  1. 500mlまで測れる計量カップに、無水エタノール(200ml)を入れます。
  2. 別の計量カップに、水(200ml)を入れます。
  3. 無水エタノールの入っている計量カップに水を加えて、体積を測ります。

実験結果

水もエタノールも液体で、それぞれ200mlずつでしたので、合計の体積は400mlになると推測できます。

けれども実際は、400mlよりも小さくなってるハズです。


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理科の実験 まとめ方は?

実験中は、その都度スマホなどで写真を撮っておきましょう。

混ぜ合わせる前の水と混ぜ合わせる前のエタノールを、それぞれ200ml入っているとわかるように、また、混ぜ合わせた後の合計の体積が400mlより少なくなっていることもわかるように撮ってください。

ここで、実験前に、お子さんに、自分なりの結果の予想と簡単な理由をメモに書かせてください。

つまり、

実験前は、当然、『 水200 + エタノール200 = 400 』だと思っていたが、結果は、『 水200 + エタノール200 < 400 』だった。

不思議なので調べてみたら〇〇だということがわかった。

今度は他の物質でも実験してみたい。

など、中学生らしい分析結果が加わるとさらに良くなります。

これに先ほどの写真を適宜添付していけば完ぺきです。

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※ 中学生の自由研究については、以下の記事でもご紹介しています。

  1. 中学生の自由研究は「10円玉をキレイにする」で!なぜキレイになるの?
  2. 中学生の自由研究は理科の実験で!材料は水だけ、半日で!まとめ方も
  3. 中学生の自由研究は理科の実験!うがい薬でビタミンCをしらべる!
  4. 中学生の自由研究は理科の実験!水とペットボトルだけ まとめ方も
  5. 中学生の自由研究は理科の実験で!簡単!牛乳で作るカッテージチーズ
  6. 中学生の自由研究は「水と油を混ぜる」で!水と油が混ざる?まとめ方も
  7. 中学生の自由研究は理科の実験で!簡単に酢と油と卵でマヨネーズを作る
  8. 中学生の自由研究は理科の実験!水とエタノールで半日でまとめます! ← 今読まれている記事はココです。
  9. 中学生の自由研究は理科の実験で!材料は氷とお湯だけ 半日でまとめる
  10. 中学生の自由研究もサッカーがいい!サッカーミュージアムへ行こう!

参考にしてくださいね。

なお、小学生向けの自由研究については、

小学生の自由研究についての記事一覧まとめ

でご紹介しています。

まとめ

ここからは、アナタが調べた結果としてお伝えします(笑)

分子レベルでは、エタノールとエタノールの間隔(距離)よりも、水とエタノールの間隔の方が小さいのです。

つまり、水とエタノールの方が、分子同士が引き合う力(引力)が大きいのです。

間隔が小さいということは、液体がぎゅっと押し縮まった感じになります。

そのため両者を混合すると体積が少なくなるのです。

その引力とは、水素結合(分子の酸素原子ともう一方の水素原子との引力)です。

水分子は、分子全体で水素結合が可能ですので、エタノールともかなり高い確率で水素結合しています。

しかも水分子は小さいので、エタノール分子の間に入り込みやすいというのも、間隔が小さくなる理由です。

結果としては、エタノール分子間の空間に、それより小さい水分子が入り込み、水素結合を形成し、全体的に分子同士の距離間を縮めるため、全体の分子が凝集して体積が小さくなるのです。

また、中学生の実験レベルではエタノールの揮発は無視して構わないのですが、レポートには、ちょこっと付け加えておくとグッと良くなるでしょう。

夏休みも残りわずかです。

頑張ってくださいね!


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