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
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!
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。
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「計量カップ」が手元にない方はコチラで。
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やり方
- 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。
- 別の計量カップに、水(200ml)を入れます。
- 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。
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。
※ 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。
- 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?
- 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
- 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!
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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。
- 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
- 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、
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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