引き続き、理科の自由研究の題材に困っている中学生や親御さんに向けて、1日で簡単にできてしまう実験のテーマを紹介していきます。

今回は化学の実験になります。数時間で終わる研究テーマではありますが、一般家庭にないような道具(ホームセンターで買えます)を使い、手順もちょっとだけ複雑です

普段、料理やDIYをしない子にはちょっと危なっかしいかもしれませんので、おうちの方が見守っているところで行うといいでしょう。

でも、やりがいがある実験なのは確かですから、「カッコいい実験をやりたい」というお子さん、「手先の器用さに自信がある」というお子さん、「化学大好き」というお子さんにオススメの実験です。

テーマはイオンの動きを観察すること。教科書に載っている電解実験の簡略版といったところでしょうか。食塩水を電気分解する際、電極に銅板を用いることで有色の銅イオンを目で確認することができます

実験に要する時間:約3時間
難易度:★★★★★
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イオンの動きを見る実験

用意するもの

・粉末寒天
・水
・食塩
・プラスチック製耐熱容器
・ミノムシクリップ 2つ
・銅板 3cm四方×2つ
・9V乾電池
・9V電池用スナップ
・ビニルテープ
・はかり
・計量カップ
・鍋
・割りばし
・はさみ
・軍手

ミノムシクリップ、9V乾電池、電池用スナップはお家にないというか、そもそも知らない方がほとんどだと思います。ミノムシクリップと9V乾電池は100円ショップにも置いてある場合がありますが、ホームセンターが確実でしょう。

ミノムシクリップ

9V乾電池

出典:www.vshopu.com

9V乾電池用スナップ

粉末寒天はスーパーの製菓コーナーで買えます。(余ったら、ジュースに溶かして寒天ゼリーを作ると簡単で美味しいですよ。)

実験しやすいように、耐熱容器は透明で底面が6cm×10cm前後のカクカクした直方体のものが良いです。

精密なはかりがない場合、小さじを利用してください。換算方法も紹介します。

STEP1.寒天を作る

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出典:iseko.shop-pro.jp

鍋に粉末寒天1.5g(小さじ1と1/2)水150mlを入れ、それとは別に食塩を1.5g(小さじ1/4)計って用意しておきます。

鍋を火にかけ、割りばしを使ってかき混ぜながら加熱し、沸騰後3分経ったら食塩を加えて混ぜ、食塩が溶けたら火を消します

熱いうちに液を耐熱容器に移し替え、固まるまで待ちます寒天の量について、耐熱容器の底から2cmくらいが実験しやすいです。余った分は捨てましょう。

STEP2. イオンの動きを調べる

ケガをしないように軍手をして銅板を3cm四方に2つ切り出します。この銅板を固まった寒天に6cmの間隔を取って2つが平行になるように刺します。

電源も準備します。電池スナップを電池に取り付け、導線の先をそれぞれミノムシクリップにはさみます。ミノムシクリップの接続部分は、安全のためにビニルテープでくるんでください

このとき、電池側でない方のミノムシクリップの露出部同士が触れ合うとショートしてしまうので安全には細心の注意を払ってください

さあ、いよいよ電解実験です。と、その前に、安全のため部屋の換気をよくすること電流を流す時間は最大60分までこの2つのことを必ず守ってください

ミノムシクリップの先でそれぞれ銅板をはさみ、電流を流して銅イオンを観察しましょう

8xx

最後にもう1つ注意です。くれぐれも使用後の寒天を食べないように。

おわりに

今回はイオンを観察する実験を紹介しましたが、いかがでしたか。数時間でできるとはいえ、とてもやりごたえのある実験ではないでしょうか。

事前に教科書や参考書などで、銅イオンの性質や、電気分解の際+極と-極でそれぞれどんなことが起きているのか理解を深めておくと、より良いレポートを書けると思います。

中学生向けの1日でできる簡単な実験シリーズ、まだまだ続く予定です。今回の実験は、「難しすぎるよ」と思った方も多いでしょう。大丈夫です。この実験が一番難しいですから。

既に出ている記事やこれから出す記事にもっと手軽なものがあります。化学だけでなく、生物系や物理系の実験もあります。学習の進度や興味に合わせて選んでいただけたら嬉しいです