🔬 理科・実験
水と油が混ざらない理由と、洗剤を入れたときの変化を調べる実験です。
水と油は、そのままではほとんど混ざりません。水は水どうし、油は油どうしで集まりやすい性質があるからです。そこに洗剤を入れると、油が小さな粒になって水の中に広がります。これを乳化(にゅうか:混ざりにくいものが細かく分かれて混ざったように見えること)といいます。食器の油汚れが洗剤で落ちるのも、このしくみが関係しています。台所の当たり前を科学で説明できる研究です。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| 水 | 300mL | 水道水300mL |
| サラダ油 | 90mL | オリーブ油90mL |
| 台所用中性洗剤 | 15mL | 食器用洗剤15mL |
| 透明なペットボトル | 500mLを3本 | 透明カップ3個 |
| 食紅 | 3滴 | 水性絵の具1cm |
| 計量カップ | 1個 | メスカップ1個 |
| 計量スプーン | 1本 | 小さじスプーン1本 |
| キッチンペーパー | 5枚 | ティッシュ10枚 |
| 記録用紙 | A4用紙2枚 | ノート2ページ |
| 油性ペン | 1本 | ラベルシール3枚 |
手順
ボトルに名前を書く
何をする:3つの条件を区別します。
どうやる:ペットボトルにA「水+油」、B「水+油+洗剤少」、C「水+油+洗剤多」と書きます。
なぜ:条件を間違えると、どの変化が洗剤の効果なのか分からなくなるからです。
水を入れて色をつける
何をする:水の層を見やすくします。
どうやる:3本のボトルに水100mLずつ入れ、食紅を1滴ずつ加えて軽く混ぜます。
なぜ:水に色をつけると、油との境目が観察しやすくなります。
油を入れる
何をする:水と油の分かれ方を観察します。
どうやる:各ボトルにサラダ油30mLずつ入れます。
なぜ:水と油が混ざらず、上下に分かれることを確認するためです。
洗剤を入れる
何をする:洗剤の量を変えます。
どうやる:Bに洗剤5mL、Cに洗剤10mLを入れます。Aには洗剤を入れません。
なぜ:洗剤の量で油の混ざり方が変わるか調べるためです。
同じ回数だけ振る
何をする:3本を同じ条件で混ぜます。
どうやる:ふたをしっかり閉め、各ボトルを20回ずつ同じ強さで振ります。
なぜ:振る回数が違うと、混ざり方の差が洗剤のせいか分からなくなります。
すぐに写真を撮る
何をする:振った直後の様子を記録します。
どうやる:白い紙の前に3本を並べ、上・真横から写真を撮ります。
なぜ:振った直後は油が細かく分かれて、変化がよく見えるからです。
5分ごとに観察する
何をする:時間がたつとどうなるか調べます。
どうやる:0分、5分、10分、20分で、油の層の厚さをcmで測ります。
なぜ:洗剤があると、油が分かれにくくなるかを比べられます。
結果をまとめる
何をする:洗剤の効果を考えます。
どうやる:A、B、Cで油の層が戻る速さを比べ、「洗剤が多いほどどう変わったか」を書きます。
なぜ:観察結果から、洗剤が油を細かくする働きを説明できます。
観察ポイント・記録の取り方
| 条件 | 洗剤の量 | 0分の油の層 | 5分後 | 10分後 | 20分後 | 気づいたこと |
| A | 0mL | cm | cm | cm | cm | |
| B | 5mL | cm | cm | cm | cm | |
| C | 10mL | cm | cm | cm | cm |
つまずきやすいポイント
⚠️ 油がこぼれる
なぜ:ふたがゆるいまま振ると、中身がもれます。
対処:ふたを閉めたあと、逆さにしてもれないか確認します。
⚠️ 条件ごとの違いが分からない
なぜ:振る回数や洗剤の量がそろっていません。
対処:3本とも20回ずつ振り、洗剤は0mL、5mL、10mLにします。
⚠️ 色が濃すぎる
なぜ:食紅が多いと油との境目が見にくくなります。
対処:水100mLに食紅1滴だけにします。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
写真を時間順に並べると、洗剤の効果が伝わります。
「油を小さな粒にする」「乳化」という言葉を使って説明すると、科学的なまとめになります。
タイトル例:
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