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ペットボトルで雲を作る

🔬 理科・実験

ペットボトルで雲を作る

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備20分 / 実施1時間

ペットボトルの中の空気を冷やして、白い雲のようなものを作る実験です。

空にある雲は、空気中の水蒸気(すいじょうき:目に見えない水の気体)が冷やされ、小さな水のつぶになったものです。ペットボトルの中でも、空気をあたためたり冷やしたりすると、雲に近い白いもやを作れます。これは気圧(きあつ:空気が押す力)や温度の変化が関係しています。天気予報や雨のしくみを考える入口になる、身近で見た目にも楽しい実験です。

必要なもの

材料分量代替案
透明な炭酸用ペットボトル500mLを1本1Lの炭酸用ボトル1本
ぬるま湯50mL40〜50℃の水50mL
5個保冷剤1個
線香1本マッチ1本を保護者が使用
チャッカマン1本ライター1本、保護者のみ
黒い紙A4サイズ1枚黒い布1枚
温度計1本室温計1個
タオル1枚キッチンペーパー5枚
記録用紙A4用紙2枚ノート2ページ

手順

1

ペットボトルを準備する

何をする:透明でへこみにくい炭酸用ペットボトルを用意します。

どうやる:中を水で洗い、ラベルをはがして、外側の水分をタオルでふきます。

なぜ:透明なボトルの方が、中の白いもやを観察しやすいからです。

2

ぬるま湯を入れる

何をする:ボトルの中に水蒸気を作ります。

どうやる:40〜50℃のぬるま湯50mLをボトルに入れ、ふたをして10回ほどゆっくり回します。

なぜ:ぬるま湯でボトル内の空気が湿り、雲のもとになる水蒸気が増えます。

3

線香のけむりを少し入れる

何をする:雲のつぶが集まるきっかけを作ります。

どうやる:保護者が線香に火をつけ、火を消してけむりだけをボトルの口から2秒ほど入れます。

なぜ:けむりの小さな粒があると、水のつぶが集まりやすくなります。これを凝結核(ぎょうけつかく:水のつぶがつく芯)といいます。

4

ふたをしっかり閉める

何をする:中の空気がもれないようにします。

どうやる:ペットボトルのふたを強く閉めます。

なぜ:空気を押したりゆるめたりして、気圧を変えるためです。

5

ボトルを強く押す

何をする:中の空気を圧縮します。

どうやる:両手でペットボトルの横を5秒間強く押します。

なぜ:空気を押すと、ボトルの中の気圧が高くなり、温度も少し上がります。

6

手を急にゆるめる

何をする:ボトルの中の空気を急に広げます。

どうやる:強く押していた手を一気にゆるめ、黒い紙を後ろに置いて中を見ます。

なぜ:空気が急に広がると温度が下がり、水蒸気が小さな水のつぶになって白く見えます。

7

何回かくり返す

何をする:白いもやが出るか、何回か試します。

どうやる:押す、ゆるめるを5回くり返し、白く見えた回数を数えます。

なぜ:1回だけでは分かりにくいことがあるため、くり返すと観察しやすくなります。

8

条件を変えて比べる

何をする:けむりあり・なしで違いを比べます。

どうやる:けむりを入れた場合と、入れない場合を別々に行い、白いもやの見え方を比べます。

なぜ:雲ができるには、水蒸気だけでなく小さな粒も役立つことを確かめられます。

観察ポイント・記録の取り方

条件押した回数白いもやの見え方気づいたこと
けむりあり5回
けむりなし5回
ぬるま湯あり5回
水なし5回

つまずきやすいポイント

⚠️ 白いもやが見えない

なぜ:水蒸気やけむりの粒が少ないことがあります。

対処:ぬるま湯50mLを入れ、けむりを2秒だけ入れてもう一度試します。

⚠️ ボトルがやわらかすぎる

なぜ:空気をうまく圧縮できません。

対処:炭酸飲料用のかたいペットボトルを使います。

⚠️ 背景が明るくて見えにくい

なぜ:白いもやは白い壁の前では見えにくいです。

対処:黒い紙を後ろに置いて観察します。

発展アイデア

  1. ぬるま湯の温度を30℃、40℃、50℃で比べる。
  2. けむりあり・なしで、白いもやの出やすさを比べる。
  3. 本物の雲ができるしくみと、この実験の共通点を図でまとめる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

ペットボトルの中の写真と、雲ができるしくみの図を入れると分かりやすいです。

「水蒸気」「温度の低下」「けむりの粒」の3つをキーワードにまとめます。

タイトル例:

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