小学生 夏休みの自由研究|100均のキットを使ってする理科の実験~色が変わる紙編~

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夏休みの宿題で一番悩むのが自由研究。

そもそも何を題材にしようか思いつかない!と頭を悩ませますね。

出来れば楽しく、それでいて簡単に済ませたい親子のために、100均のキットを使ってできる簡単で面白い実験をご紹介します。

 

つかめる水編に続いて、今回は「色が変わる紙編」をお届けします。

 

 

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100均の自由研究キットでする面白い理科の実験

小学生 自由研究 100均 (13)

100均の自由研究キットのご紹介

今回使った自由研究キットはこちら。

 

おうちでできる!プチ研究シリーズ「色が変わる紙」 輸入元:株式会社ルミカ

 

キャンドゥさんにて100円で購入しました。

 

中には、赤キャベツ色素、・試薬A(クエン酸)・試薬B(重曹)・ろ紙・綿棒2本・実験の手順書が入っていました。↓

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ろ紙は半分に切ったほうが扱いやすく、実験が進めやすいです。

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キット以外に準備したのは、ドライヤー・計量カップ・食品トレー・プラカップ×2・マドラー×2本です。↓

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道具を揃える時の注意点

・マドラーとカップは試薬が混ざると実験が上手く行かないので、必ずそれぞれの試薬に対して1つずつ準備しましょう。

 

・トレーはろ紙を染めるのに使います。入っていたろ紙を半分にしたものがピッタリ入るくらいのサイズがおすすめです。

 
 
前回の実験(つかめる水編)で使った実験専用の道具を再利用しました。
 
こちらの道具たちも100均で揃えましたが十分でしたよ。

 

 

 

 

 

どんな実験なの?その様子を写真入りでご紹介

赤キャベツ色素で薄紫に染めたろ紙に、クエン酸液や重曹液をたらすと、それぞれピンクや青色に変わるという実験です。

 

絵を描いたり、それぞれの液をを滲ませて染めるときれいな色の紙ができますよ。

 

基本の実験の様子

赤キャベツ色素を食品トレーにあけ、水で溶きます。

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赤紫の液体が出来ます。キレイですよね。

 

※服などに色が付くと色が落ちないことがあります。汚れてもいい服装で実験しましょう。

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半分に切ったろ紙を、先ほどの液に浸して染めます。

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染めたらコピー用紙や新聞紙の上にあげて乾燥させます。

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急ぐ場合はドライヤーで乾かせば早いです。

 

我が家はドライヤーで乾かしていましたが、どちらがドライヤーを持つかでケンカ勃発(笑)

 

結局、新聞紙に挟んで一晩置いておき、翌日実験の続きをしました。

 

続いて試薬A(クエン酸)と試薬B(重曹)を水で溶かします。

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どちらも無色透明なので、どちらがどちらか分らなくならないように、シールで目印をつけました。

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こちらが乾いたろ紙↓。薄紫色になります。

これに試薬で絵を描いていきます。しっかりと乾かしたほうがキレイに反応がでますよ。

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いざ、試薬AとBに染めたろ紙を浸してみます。

 

ろ紙の端っこ1cmほどを短冊状にカットして、リトマス試験紙も作りました。

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左の青が試薬Bの「重曹」で、右のピンクが試薬Aの「クエン酸」です。

 

薄紫色のろ紙が、重曹で青に、クエン酸でピンクに変わりました。

 

息子5歳と、娘2歳も夢中で描き始めましたよ。

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小さなお子さんでも、実験工作的に遊ぶことができますので、実験キットの対象年齢は10歳となっていますが、2歳の娘でも一緒に楽しめましたよ。

 

できあがったのはこちら↓

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(2歳娘。重曹水の方が好みだった様子 笑)

 

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(5歳息子。バランスよくキレイにぼかしながら染めています。乾燥させた後、ハート型に切って、おばあちゃんへのお手紙にするそうです。)

 

どうして色が変わるの?実験の考察

赤キャベツの色素には「アントシアニン」という成分が含まれています。

 

このアントシアニンは、酸性・中性・アルカリ性のときにそれぞれ特有の色に変化します。

 

今回キットに入っていた試薬Aはクエン酸で酸性、試薬Bは重曹でアルカリ性。

 

薄紫色のろ紙が、それぞれの試薬に反応して、色が変化しました。

 

酸性になるかアルカリ性になるかは、含まれる水素イオン(H+)と水酸化物イオン(H-)の数で決まります。

 

酸性の溶液: 水素イオン>水酸化物イオン 薄紫からピンク色に変化

アルカリ性の溶液: 水素イオン<水酸化物イオン 薄紫から青色に変化

中性: 水素イオンと水酸化物イオンが大体同じくらいの量 薄紫のまま

 

紙の上で、色が変わる様子は見ていて楽しいですね。

 

実験を発展させて自由研究へ発展させよう

ここまでで終わると、だたの遊びで終わってしまいますが、実験を発展させて自由研究にしていきましょう。

 

染めたろ紙を短冊状に切ってリトマス試験紙を作ります。

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冷蔵庫の中にある調味料が酸性なのかアルカリ性なのかを調べてみましょう。

 

おすすめの調味料など

お酢・梅干の汁・砂糖水・塩水など

※ケチャップやソースなど色の濃い調味料は、水で薄めてから調べると変化がわかりやすいです。

 

実験をする前に、それぞれの調味料が酸性なのかアルカリ性なのかの仮説を立てておきましょうね。

 

また、この赤キャベツ色素ですが、酸性やアルカリ性の強さによって、ピンクや青以外の色にも変化します。

 

酸性も強さによって色が変化し、強酸性は赤色に、弱酸性になるとピンクになります。

 

同じくアルカリ性もその強さによって色が変化し、弱アルカリ性だと青色に、弱アルカリ性よりも強くなると緑に、さらにアルカリ性が強くなると黄色に変化していきます。

 

また、余った赤キャベツ色素を小さな透明のプラカップ5つに分けていれ(100均に売っている試験管ならよりリアルで楽しい)、そのうち2つにクエン酸を、残りの3つに重曹をスポイトで少しずつ垂らしいれて、赤・ピンク・青・緑・黄色を作ってみるのも楽しいですね。

 

一滴ずつ入れて変化を確認しましょう。

 

一滴の水でも変化をするので、何だか魔法みたいで楽しいですよ。

 

何滴ずつで出来るのかを確認したり、白い布の切れを入れて染めるのも楽しいですね。

 

赤キャベツ色素が足りなくなったら、自分で赤キャベツ(紫キャベツ)から作れますよ↓

 

 

このアントシアニンを使った実験のキットは、でんじろう先生監修もネットで買えます。

100均でどうしても見つけられない、詳しい解説が欲しい(漫画での解説書がこちらは入っているそうです)場合はこちらもおすすめです。

 

 

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色がかわる水!のもと でんじろう先生のサイエンスキット
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色の変化を撮った写真や、染めた布を自由研究のまとめに貼れば、まとめやすく発表のときも見ている方に分りやすいですね。

 

まとめ方に悩んだら、こちらをご参考に!

自由研究の用紙別まとめ方|必要な項目とまとめる紙の特徴を活かした書き方のコツ
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100均の自由研究キット~色が変わる紙編~のまとめ

 

今回も実験工作を親子で楽しめました。

 

もちろん、発展させればしっかりと自由研究になりますので助かりますね。

 

発展させた実験をする前には、どういう素材を使うのか?どういう手順で進めるのか?実験の計画をしっかりと立ててから進めると、上手く自由研究をまとめられます。

 

その他の自由研究について、おすすめのテーマや前回やったつかめる水の実験の詳細など、自由研究に関する内容はこちらにまとめていますので、参考にしてみてくださいね。

 

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