🔬 理科・実験
砂糖・ミョウバン・塩を水にとかし、数日かけて結晶の形を比べる研究です。
水に物質をたくさんとかしたあと、水が蒸発したり温度が下がったりすると、結晶(けっしょう:粒が規則正しく集まったもの)ができます。塩、砂糖、ミョウバンは、それぞれ違う形の結晶になりやすいです。これは、物質を作っている小さな粒の並び方が違うからです。雪の結晶や宝石、塩の粒など、自然の中にも結晶はたくさんあります。数日かけて育てることで、変化を観察する力も身につきます。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| 食塩 | 50g | 粗塩50g |
| 砂糖 | 100g | グラニュー糖100g |
| ミョウバン | 50g | 焼きミョウバン50g |
| お湯 | 600mL | 60〜70℃のお湯600mL |
| 透明カップ | 3個 | ガラスびん3個 |
| 割り箸 | 3膳 | 竹串3本 |
| たこ糸 | 60cm | 木綿糸60cm |
| クリップ | 3個 | 小さな重り3個 |
| キッチンペーパー | 3枚 | コーヒーフィルター3枚 |
| ラップ | 30cm×3枚 | アルミホイル30cm×3枚 |
| 記録用紙 | A4用紙4枚 | ノート4ページ |
| 虫めがね | 1個 | スマホの拡大機能 |
手順
3つのカップに名前を書く
何をする:塩、砂糖、ミョウバンを分けます。
どうやる:透明カップに「塩」「砂糖」「ミョウバン」と書きます。
なぜ:途中で混ざると、どの結晶か分からなくなるからです。
お湯にとかす
何をする:それぞれの物質をお湯にとかします。
どうやる:各カップにお湯200mLを入れ、塩50g、砂糖100g、ミョウバン50gを別々に入れて混ぜます。
なぜ:お湯の方が多くの物質をとかしやすく、冷めたときに結晶ができやすくなります。
とけ残りをこす
何をする:液をきれいにします。
どうやる:キッチンペーパーで液をこし、別のきれいなカップに移します。
なぜ:とけ残りが多いと、きれいな結晶の形が観察しにくくなります。
糸を準備する
何をする:結晶がつく場所を作ります。
どうやる:たこ糸を20cmずつ3本切り、先にクリップを1個ずつつけます。反対側を割り箸に結びます。
なぜ:糸を入れると、結晶がつき始める場所になります。
糸を液に入れる
何をする:糸をカップの中につるします。
どうやる:割り箸をカップの上に置き、糸が液の中に入るようにします。クリップは底につかない位置にします。
なぜ:底につくと、結晶がカップの底に広がってしまうためです。
静かな場所に置く
何をする:カップを動かさずに置きます。
どうやる:直射日光が当たらず、倒れにくい場所に置き、ラップを軽くかけます。
なぜ:ほこりを防ぎ、ゆっくり水が蒸発するようにするためです。
毎日観察する
何をする:結晶の成長を記録します。
どうやる:1日1回、同じ時間に写真を撮り、結晶の大きさをmmで測ります。
なぜ:変化を毎日見ると、成長の速さが分かります。
結晶の形を比べる
何をする:3種類の結晶を見比べます。
どうやる:3〜7日後、虫めがねで形を見て、四角い、細長い、かたまりなどの特徴を書きます。
なぜ:物質によって結晶の形が違うことが分かります。
観察ポイント・記録の取り方
| 日にち | 塩の結晶 | 砂糖の結晶 | ミョウバンの結晶 | 気づいたこと |
| 1日目 | ||||
| 2日目 | ||||
| 3日目 | ||||
| 4日目 | ||||
| 5日目 | ||||
| 6日目 | ||||
| 7日目 |
つまずきやすいポイント
⚠️ 結晶ができない
なぜ:とかした量が少ない、または水が多すぎることがあります。
対処:お湯200mLに対して、塩50g、砂糖100g、ミョウバン50gを目安にします。
⚠️ カップを動かしてしまう
なぜ:結晶が育つ前に落ちたり形がくずれたりします。
対処:観察するとき以外は動かさない場所に置きます。
⚠️ 糸が底についている
なぜ:結晶が底に広がり、糸につきにくくなります。
対処:クリップが底から1cm上になるように調整します。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
毎日の写真を横に並べると、結晶の成長がよく分かります。
3種類の結晶の「できる速さ」「形」「大きさ」を表で比べましょう。
タイトル例:
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