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夏休みの理科の自由研究で面白いテーマは何?【中学生編】

   

楽しい楽しい夏休み!・・・につきものなのが山ほどの宿題、特に手強いのが自由研究ではないでしょうか?

昔は小学生だけだった自由研究も今や中学生もやる時代。

中学生の自由研究ともなると小学生の時とは違い、よりレベルの高い研究が求められます。

そうなるとあれはどうだろうか、これはどうだろうかと頭をひどく悩ませることになるでしょう。

そんなあなたにおススメな研究について以下に紹介していきます。

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その①「芳香剤を作ってみよう」

部屋やトイレに置く芳香剤も意外と手軽に作れちゃうんです。

☆材料

・給水性ポリマー(小さじ1)

・アロマオイル

・ガラスの器

・ビーズ

・割りばし

・水(50ml)

まずガラスの器に水を50ml入れます。

そこに吸水性ポリマーを小さじ1入れます。

割りばしでよく混ぜます。

アロマオイルを数滴加えて混ぜます。

飾り付けにビーズを散らします。

これで芳香剤は出来上がりです。

さて、この実験でわかることは「吸水性ポリマーの性質を知る」です。

吸水性ポリマーが何でできているのかというとポリアクリル酸ナトリウムという樹脂です。

このポリアクリル酸ナトリウム分子は乾燥している時は分子が鎖状に折りたたまれているのですが、水を加えると折りたたまれていた分子が多量の水を取り込み、分子の間が広がります。

小さな粒が水を得ることで大きく膨らむのです。

この作用は他に紙オムツに使われています。

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その②「食塩水で遊んでみよう」

水に食塩を混ぜると溶けてしまい、一見するとただの水と見分けがつかないですが性質は確かに変化しています。

そんな食塩水を使っていろいろな実験をしてみましょう。

まずは実験の要となる食塩水づくりです。

1L用のペットボトルに食塩を300g入れ、水で満たしたらふたをしペットボトルをよく振ります。

食塩が溶けたら出来上がりです。

まずは「ゆで卵」を入れてみましょう。

水と食塩水が入ったコップをそれぞれ用意します。

それらのコップにゆで卵を入れるとどうなるでしょうか?

結果として、ゆで卵が片方は沈み、片方は浮く現象が起きます。

ちなみに食塩水の方がゆで卵は浮いたのですがどうしてこのような現象が起きるのでしょうか?

異なる現象が起きるのは食塩水に秘密があるのです。

食塩水は水よりも重いのでものを浮かす力(浮力)が大きく働きます。

ものが浮くか沈むかはそのものの重さと浮力の大きさの関係で決まっており、そのものの重さよりも浮力が大きければ浮きますし、小さければ沈む仕組みになっています。

そして浮力はそのものが押しのけた液体の重さと同じだけ働きます。

そのため水よりも重い食塩水に入れた方が大きく働くという訳です。

食塩水を「冷凍庫で凍らせたら」どうなる?

水と食塩水が入ったコップを用意し、1時間ほど冷凍庫に入れます。

すると一方の液体は凍りますがもう一方の液体はほとんど凍らないという現象が起きます。

ちなみに凍らなかった方が食塩水なのですが、この違いは何なのでしょうか?

理由は水を構成する分子にあります。

水には水分子という小さな粒が集まってできており、水分子は液体の時はバラバラに動き回っていますが、冷やされると動きは鈍くなり互いにくっついて固体の氷になります。

これが氷が凍るという現象です。

しかし、食塩水は水分子がくっつくのを塩が邪魔するので凍りにくくなってしまうのです。

水は0度で凍りますが、濃い食塩水だと-20度位にならないと凍りません。

まとめ

いかがだったでしょうか?

実験自体は簡単でもその原理を突き詰めるとなかなか難しいものが多いです。

とはいえ、無理に難しい話題を探す必要はありません。

身近の不思議が調べるきっかけとなります。

「何故?」「どうして?」を大切にして素敵な研究を作ってください。

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