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難易度 簡単
対象 小学生3年生以上
実験期間 3日~
テーマ 実験・観察
費用 0円

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塩の結晶の実験レポートをまとめていますが、3年生や4年生の自由研究課題としては難しいと思われる部分は簡略化したり、省いてまとめるといいと思います。

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用意するもの

材料 個数
100cc
40g
計量カップ 1個
透明なコップなど 2個
スプーン混ぜる用 1個

実験をするにあたり、どのようなパターンの実験をするのかを考えておくといいです。

塩の種類を変えたり、塩分濃度を変えて同じ条件で塩の結晶を作ったり、場所を変えて結晶ができるまでの時間が変わると変化があるのかを調べたりと塩の結晶を作るときの条件を変えて行うと比較検討しやすっくなります。

実験に必要なだけの透明なカップを準備するようにしましょう。

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・同じ塩で塩分濃度を10%、20%、30%と変えて結晶を作ってみる

・カップに入れる食塩水の量は同じで深いものと平べったいもので比較する

塩の結晶の違いを予想する

室内と外で結晶の違いを比較するときの違いは、水分の蒸発量の違いだと思います。外のほうが早く水が蒸発して塩の結晶ができますが、水分が無くなるのが早いから塩の結晶は小さいものが複数できると思います。

逆に室内のほうは、ゆっくりと水が蒸発するため塩の結晶が多くなるのではないかと思います。

実験の準備をする

計量カップに100ccの水を入れます。

塩40gを計量器で測って、100ccの水の中に入れます。

スプーンなどでよく混ぜます。右回り10回、左回り10回ずつ繰り返し行い100回程度混ぜるといいです。

100回混ぜたら20分~30分ほど置いておきます。

20分~30分後、塩水の下に塩が溜まっています。水に溶けなかった塩が下に溜まった状態です。これを飽和食塩水といい、水にこれ以上塩が溶けない状態です。

透明なカップ2個に飽和食塩水の上澄みだけを入れます。今回は2個のカップに入れるので計量器で50ccずつ量って入れました。同じ量にすることで室内(屋内)と外での水の蒸発の速さや塩の結晶の出来具合を比較することができるからです。

分かりやすいように室内用と外用のシールを貼って準備完了です。

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塩の結晶の観察記録

日数 室内 室外
1日目
 【観察記録】
室内:泡のような小さな結晶がたくさんできました。
室外:コップの周りに大きな結晶ができています。
2日目
 【観察記録】
室内:1日目よりも多くの小さな結晶ができています。
室外:コップの周りと底に結晶ができ水が半分まで減っています。
3日目
 【観察記録】
室内:1粒1粒が大きな結晶になってきました。
室外:水分が無くなり塩の固まりが周りと底にできました。
4日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:カップの周りに透明な結晶が大きく成長しています。また、底の結晶の量も増えていますが、水面に出来た塩の結晶が大きな1枚となって底に沈み、底の結晶と1つになり大きな塊になっているような感じがします。
5日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:水分はまだ1/3程度しか蒸発していませんので、この状態なら15日程度、約2週間ほど水分が無くなるまで掛かりそうです。写真の左下に大きな塩の結晶が出来てました。水面の水が蒸発して水面に塩の結晶の膜ができ、重みで下に沈むため、その平らな結晶が底の部分で層になっているような感じがします。
6日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:塩の結晶が氷柱(つらら)のように伸びてきました。外に置いておいた塩水には見られなかった現象です。少しずつ水分が蒸発することで塩の結晶の先端部分の結晶がつながっているようです。また、外に置いておいた塩水は下にたくさんの塩の結晶ができていましたが、底がまだ見えます。
7日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:観察しはじめて1週間が経ちました。氷柱状の塩の結晶は大きく成長してきました。このままいくと、塩の結晶のトンネルができそうです。画像・写真の右側に少し上方向に塩の結晶が伸びてきているような感じがします。
8日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:写真の右側、明らからに塩の結晶が上に登ってきました。左側も1本、塩の結晶が上に向かって伸びています。特に容器を傾けて塩水が付いたということはなく自然の上に向かって結晶ができてきました。
9日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:氷柱(つらら)状の塩の結晶は底に溜まった結晶と一部繋がったようです。屋外に置いた塩の結晶では見られなかった塩の結晶の動きがたくさんあります。
10日目 3日で終了
 【観察記録】
室内:10日目にして室内に置いた食塩水がすべて無くなりました。2週間程度掛かるかなぁと思っていましたが天気が良い日が続いたことから水分が蒸発する速度が早くなったと思います。塩の結晶が上に伸びてきた理由は調べても分からなかったので理科の先生に聞いたら、水分が蒸発する際に横についている塩の結晶に付いては乾燥して、水分に含まれていた小さな塩の結晶がくっついてできたのではないかということでした。
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つまりは、サイコロ状の塩の結晶が基本となって、そこに他の塩の結晶がくっついて成長し、大きな塩の結晶になるということです。

その成長過程でサイコロの形は様々な形に固まっていきますが、1つ1つの塩の結晶の形はサイコロ状の正六面体です。

より詳しくすると、食塩はナトリウムと塩素からできています。ナトリウムはナトリウムイオンでプラス因子、塩素は塩素イオンでマイナス因子を持っています。物質を構成している原子や分子・イオンは規則正しく並ぶ性質を持っていますので、ナトリウムイオン(プラス)と塩素イオン(マイナス)が引き合い規則的な並び方をした状態が塩の結晶です。

イラスト 画像
正六面体
サイコロ状
   
トレミー状
ピラミッド状
   
フレーク状
薄い板状
   
球状    
柱状    
樹枝状    画像なし
凝集塩    
粉砕塩    
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食塩水を準備したときに飽和食塩水を作りましたが、これがポイントです。

水の中にこれ以上食塩が溶けない状態にすることで、カップの中の水分が蒸発すると、つまりはカップの中の水は気温によって少しずつ蒸発して液体から気体になり減っていきます。水は減っても塩は蒸発しないため、減った水に溶けきれなくなった塩が個体として姿を表します。最初は目に見えない小さな結晶ですが、小さい結晶の周りに結合する性質があるので徐々に目に見える大きさに成長していきます。

飽和食塩水は、100ccの水に約36gの塩が含まれた状態です。塩分濃度は36%ですが、水分が蒸発してしまうと塩分濃度が高くなりますよね。水分が10cc蒸発して無くなり液体が90ccになると塩分濃度は40%になります。飽和食塩水の塩分濃度は36%なので4%分の食塩は水に溶けないため固体として出てきます。これが塩の結晶ですね。

結果・考察・感想

塩の結晶を作る速さの違いで、塩の結晶の形や色の違いはありませんでした。ただし、結晶を作る環境によって結晶が結合する形が異なるため、水分が蒸発する早さによって形の違う塩の結晶ができます。

ゆっくりと時間を掛けて結晶を作ったほうが、より大きな結晶が作れますので、モールなどで形を作って塩の結晶を付けるときには1週間とか2週間という期間で行うとモール全体に塩の結晶がくっついて綺麗に成長すると思います。

平らな容器で結晶を作れば、塩の結晶が横に広がるので平らな結晶になりますし、深さのあるコップなどで結晶を作ると塊のような形の塩の結晶になります。綺麗なサイコロ状の結晶やピラミッド形などの結晶は途中で取って観察するようにすると様々な形の結晶を観察することができると思います。最後まで水分を蒸発させてしまうとただの塊になってしまう可能性があります。

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観察して結晶ができる記録を観察日記として残し、なぜ塩の結晶ができるのか、どんな形の結晶ができるのか、上手に塩の結晶を作るコツなどをまとめると実験レポートとして書きやすくまとめやすいです。

 
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面白いユニークな貯金箱を作ろうと思い、色々と考えました。貯めるだけの貯金箱ではなく、硬貨と紙幣(お札)も一緒に貯金できて、貯金箱から出すときは、蓋を開けて取り出す方法ではなくATMのように必要な金額だけを取り出すことがで […]

自由研究の理科実験!紫外線の強さを調べる|結果・考察など

夏休みの自由研究として、暑い季節に悩まされる人が多い紫外線についての理科実験をしたいと思います。紫外線の強さを調べるだけではなく、紫外線を通すものと通さないものを探したり、日焼け止めを使って実際に効果を確かめたり、身近な […]

シュワシュワと泡が出るバスボムの作り方|自由研究実験のまとめ方

家のお風呂には買ってきた入浴剤を毎日入れていますが、買い忘れてしまったときに子供から「入浴剤が無いと嫌だ」と言われることがあります。色々な入浴剤を買っては楽しんでいますが、子供が自分で作った入浴剤を作りたいと言ったとの自 […]

牛乳パック工作!観覧車の作り方を写真で説明|自由研究にも使える

自由研究の工作で牛乳パックを使った観覧車を作ってみました。高学年にあたる小学5年生や小学6年生以上が対象になると思います。器用な子供なら小学3年生や小学4年生でも作ることができるかな。バランスの取り方、平行に取り付けない […]

牛乳パック工作の観覧車をモーターを使い自動で動かす簡単な作り方

夏休みの自由研究工作として、牛乳パックを使って観覧車を作りました。出来栄えは、かなり満足いくものでしたが、観覧車を回す方法が手動、手で回さないといけないので、もうひとつ工夫してモーターを使って、自動で観覧車が回る簡単な仕 […]

牛乳パック工作!1日でできる格納式変身ロボットの作り方

自由研究で牛乳パックを使った工作は人気があります。その中でも小学生高学年の小学5年生・6年生の男の子向けの格納式ロボットを作って見ました。普通のロボットとは違い、牛乳パックの形に格納することができるようになっています。関 […]

自由研究に便利な市販の実験・工作・観察キットのメリットと注意するポイント

自由研究の市販キットが夏休みになると書店にコーナーが設けられ、自由研究本も含めて実験や工作などのキットがたくさん並びます。ソーラー電池を使ったものや指紋採取など、子供が興味を持つ市販のキットがあり、利用したことがあるとい […]

ものが立体に見える3D映像の仕組みの自由研究|3D写真を作る

理科の自由研究で「ものが立体的な映像」に見える3Dの仕組みを知りたい、3Dの秘密を理解したうえで、自分でも3D画像が見える実験をしたいと思います。今はゲームでも3Dに見えるものもあったり、映画館でも3D映像で見ることがで […]

ドライアイスを使って雲を作る|目的・作り方・まとめ方・仕組み

スーパーでアイスを大量に買ったら「ドライアイスをお使い下さい」とドライアイス用のコインをもらいました。アイスを入れた袋にドライアイスを入れて家に持ち帰りましたが、ドライアイスを使って何かできないかと思い、以前、体験教室で […]

氷の研究・科学実験!水溶液【食塩水・砂糖水】が凍るまでの時間と濃さと溶け方の関係

夏の暑いときにはアイスやかき氷を食べますし、飲み物には氷を入れて冷たくして飲みますよね。 氷にはいろいろなものがあり、身の回りにある冷たい氷には様々な性質があります。 冷蔵庫にある普通の氷と、キッチンにある砂糖と塩を使っ […]

洗濯のりを使った自由研究テーマ|工作・実験・科学・理科

小学生の自由研究で洗濯のりを使った工作・実験・科学・理科を1つしてみました。でも、買った洗濯のりって今、実際には洗濯に使わないですよね。そうすると500mlとか750mlも入っているのでどうしても余ってしまい、ずっと放置 […]

アイスクリームの作り方とまとめ方|小学生自由研究課題

夏休みの自由研究課題で何をしようかと子供に聞くと「アイスクリームを作りたい!」と言うことが多くありませんか?暑いので、アイスクリームを作ったら食べられるという考えで言っていると思うのですが、自由研究の課題としてただアイス […]

自由研究工作!3Dメガネの作り方とまとめ方|書き方や仕組み

夏休みや冬休みの自由研究テーマとして、3Dメガネの作り方とまとめ方について紹介します。3Dに見える仕組みや手作り3D画像の書き方もお伝えしますので、自分で作った3Dメガネで、手作り3D画像を見て、飛び出す絵を確認してみま […]

自由研究!10円玉をきれいにする方法の結果と考察・まとめ方

お小遣いの10円玉を見ていたら、きれいな10円玉と汚れている10円玉がありました。汚れている10円玉をピカピカのきれいな10円玉にするために、台所にある洗剤で洗ってみましたが綺麗になりませんでした。だから、10円玉をきれ […]

牛乳パックで作る簡単貯金箱|入れた硬貨が消える?

牛乳パックを使った簡単な工作で貯金箱を作ってみました。以前、工作用紙を使って同じような貯金箱を作りましたが、小学生低学年の1・2年生でも作れるように牛乳パックで作ってみました。ただ、牛乳パックを切るのにカッターやハサミを […]

洗濯のりとマニキュアで作る立体マーブリング|科学実験工作

マーブリングというものを知っていますか?マーブリングとは、大理石のような縞模様のことを言います。水面に広がる特別な絵の具を使って不思議な模様を作る技法です。出来上がる模様は同じ模様を作るのが難しく世界にたった1つだけのオ […]

塩の浮き沈みで使った野菜・果物の密度を調べる|中学生自由研究

自由研究テーマで塩を使った浮き・沈みの科学実験を行ない、野菜や果物など塩分濃度によって浮いたり・沈んだりすることを確認できます。小学生なら「浮き」「しずみ」を観察して実験結果をまとめればいいですが、中学生は密度について調 […]

自由研究小学6年生のテーマ|理科・歴史・実験・工作など15選

自由研究の小学6年生が選ぶテーマには、理科・歴史・実験・工作・算数・植物などがあり、選ばれる自由研究テーマを15個まとめました。どんな自由研究のテーマを選んだら良いのか毎年悩むことが多く、テーマを決めるだけで苦労していま […]

氷の自由研究!100℃のお湯に水道水や氷を入れたら何℃になる?

アイスコーヒーやアイスティーを作るとき、熱いコーヒー・熱い紅茶に氷を入れて冷やして作ります。 沸騰させた100℃のお湯に氷を入れて冷やしたら、お湯の温度は何℃になるのでしょう。 例えば、100℃のお湯に0℃の同量の水を入 […]

ビタミンCが含まれているかを調べる自由研究の考察・結果・まとめ方|小学生向け

食べ物や飲み物などに含まれているビタミンCは、私の身体を健康にしてくれる栄養素だと親によく言われます。特に風邪を引いたりして、体調を崩しているときはビタミンCが多く含まれているアセロラジュースやほっとはちみつレモン、ゆず […]

卵の殻を溶かそう!スケルトンたまごを作ってみた|画像・実験方法・まとめ方

自由研究の実験テーマとして、子供が「透ける卵」を作りたいということで「透ける卵?」と思いましたが「スケルトンたまご」のことでした。実験するのに、台所にある材料だけでできる手軽さもあり作ってみました。実験方法が簡単なのでい […]

年表の作り方|歴史・日本史・世界史・自分史などのテンプレート

年表を作るときに日本史や世界史などの歴史に関することや自分史のようなものがあります。歴史の年表作りは、勉強するためにも自分で作ると歴史の流れや関係性・相関関係などが分かりやすくなります。自分年表を作るのであれば、自分が生 […]

入れた硬貨が見えない仕掛けの貯金箱を手作り|マジックボックス

面白い仕掛けの貯金箱を簡単に作ってみました。前面に大きな穴が開いていて貯金箱に中が見えるのに、コインや硬貨を箱の中に入れたら硬貨が見えないという仕掛けの貯金箱を手作りしました。100均にある材料で簡単に作れるので子供の夏 […]

寒天を使った電気分解の実験|イオンの動き・色の変化を見る

子供の理科の教科書を銅板を2枚つなげて電気分解についての勉強をしていました。寒天に刺した銅の周辺が銅イオンによって、どんな色に変色するのか、イオンの性質やでき方についての内容でした。そこで、実際に実験をやってみて本当に変 […]

硬貨が見え隠れする仕掛けの貯金箱の作り方|手作り工作

家にある材料を使って簡単に作れる仕掛け貯金箱を作ってみました。硬貨が見えたり、隠れたりしながら坂道を下っていく貯金箱です。夏休みや冬休みの自由研究工作におすすめです。どんな材料を使ったのか、どのように切ったり加工している […]

中学生向け自由研究テーマ15選!1年生が選ぶときのポイント

中学生になって初めての自由研究をする1年生。小学生の頃とは違い、習う範囲も広くなり、理科の内容も物理と化学、生物と地学、環境に関する勉強をしたり、歴史や地理なども詳しく学ぶことができます。中学1年生が選ぶ人気の自由研究の […]

小学3年生の自由研究テーマ!簡単にできる工作・実験など15選

小学3年生の自由研究テーマを決めるとき、人気なのが工作・実験・社会・カブトムシ・星などあります。ただ、親が「実験がいい」と思っていても、子供に興味がなければ進めることができず、親が子供の自由研究をすることになりかねません […]

氷の溶け方調べ|自由研究の実験方法・動機・結果・考察などまとめ方

暑くなってくるとアイスが食べたくなりますよね。スーパーなどでアイスクリームを買ったとき氷を入れて冷やしながら持ち帰りますが、夏の熱い日差しに氷はあっという間に溶けてしまいます。歩いて20分程度ですが、家に着いたらすべての […]

ピカピカに光る丸いどろだんごの作り方と自由研究のまとめ方

ピカピカに光る丸いどろだんごを作ることができる常滑にあるリクシル(LIXIL)のINAXライブミュージアム体験教室に申込みましたが、人気が高く抽選で外れてしまいました。子供の夏休みの自由研究の工作として作ろうと思いホーム […]

小学5年生におすすめの自由研究テーマ15選!実験・工作・社会・天気など

自由研究テーマの選び方について簡単なものから、1日でできるもの、1週間や2週間と期間が掛かるものもあります。簡単ですぐにできるものを選ぶ子供もいますが、実験・工作・社会・天気など興味があることについて調べる子供も多くいま […]

簡単手作り!洗濯のりを使ったスーパーボールの作り方|かなり弾みますよ

子供部屋の整理をしていたら、懐かしいスーパーボールが出てきました。子供が幼稚園の頃、スーパーボールを使って部屋の中で弾ませながら遊んでいました。それを、思い出しながら子供と一緒にスーパーボールを投げて遊んでいたら、開いて […]