親子で楽しむものづくり（自由研究、理科工作、自作おもちゃ）

「水と塩水を凍らせてみたい」と私の息子（Kさん）が言ったことから始まりました。

凍らせてみて、その違いについて観察します。

「水」（液体）といっても、種類が豊富です。

今回は手軽に水と塩水のみの観察ですが、慣れたらいろいろな液体で試してもいいかなと思います。

 

テーマ

「水と塩水の凍結比較観察」

 

準備したもの

• 観察用容器（今回はアクリルケース）
• 水道水，食塩
• なまえシール
• 冷凍庫

 

予算

・アクリルケース　１００円（百円均一にあります）

 

難易度

：簡単でお手軽

 

所要時間

準　備　　：３０分

経過観察：５分を２回程度

氷の観察と実験：３０分

 

比較観察スタート

 

�@「水道水」，「塩水」と書いたシールをケースに貼り付け、水道水を注ぎます。（今回は１５０ｍｌ）

 

 

 

�Aコップの水道水に食塩を小さじ程度入れて混ぜます。（こちらも１５０ｍｌ）

（カメラを構えられてKさん（息子）が緊張しています　（笑））

 

 

 

�Bとなりの水道水側にこぼさないように食塩水も注ぎます。

 

 

 

�C準備できました。冷凍庫にそーっと入れて、そーっと閉めます。

冷凍庫の中はケースが入るスペースが必要

冷凍庫のトレーに水をこぼすと、全部凍ってしまって片付けが大変

 

 

 

凍り始めを見てみたいので、１５分程度休憩します

 

 

�D冷凍庫をそーっと開けて、凍り始めを確認します。

 

 

Kさん：「塩水」が白くにごって先に凍っているみたい。

 

うーん...水道水の方が先に凍り始めるはずなんだけど、表面はどちらも凍っているなぁ...長く休憩し過ぎたかな。

５分おきくらいで見ておけばよかったかも。

 

�Eさらに時間をおいて凍る状況を確認します。

 

 

Kさん：やっぱり「塩水」は白くにごってて、「水道水」はキレイ。塩みたいな不純物は無いほうがキレイってことかな。透明な氷も作ってみたいなー。

 

おー！いいとこ気づいた！そして、新たなテーマ発見！（また今度（笑））

 

完全に凍るまで、一日放置します。（他の氷はお邪魔なので、この間、製氷禁止）

 

 

�F冷凍庫からケースを取り出します。

皮膚が張り付きやすいので、端をつまむようにして持ちましょう。（ひっつくと痛いです）

 

冷えきっているので、すぐにケースが曇ってしまいます。

 

温度はどちらも一緒だと思う？

Kさん：「塩水」のほうが冷たいはず。なんとなく。

 

理由はわかってないようですが、感覚ととして捉えているようです。

こういう、やり取りが楽しいですよね。

 

�G触った感じの温度の違いについて確認します。

 

 

Kさん：やっぱり「塩水」のほうが冷たい。なんとなく。

 

そりゃ、なんとなくですよね。触感では難しいですね。

低温の温度計があれば良かったです。

 

では、次に「水道水」，「塩水」の氷をケースから取り出して、形と硬さについて観察していきたいと思います。

「水道水」，「塩水」の氷をケースから取り出して、形と硬さについて観察していきますが、実は氷をケースから取り出すのに結構苦労しました。

観察したいので、氷を傷つけるわけにはいかないのですが、ケースにべったり氷が張り付いてます。

水につけて周りから少しずつ溶かしていって取り出しました。（少し溶けちゃいました）

 

ラバー製の製氷器だと取り出し易いのですが、それだと透明ケースならではの観察の利点を失っちゃいますしね。

 

では、続きです。

 

�H取り出した氷を並べます。

 

左が「水道水」、右が「塩水」

 

Kさん：「水道水」は溶けるのが早いけど、「塩水」は角もまだあるし、溶けるのが遅いね。

 

これは見た目にもわかり易いですね。では、

 

どっちのほうが硬いと思う？

Kさん：不純物が少ないから、「水道水」のほうが硬い！

 

おー！てっきりなかなか溶けない「塩水」のほうが硬いっていうかと思ってました。

「じゃぁ、カジッて確認してみよう！」と息子にやってもらったら、「冷たい！冷たい！」と暴れて写真撮れませんでした。

無理があったね…。ごめん。

近くに手ごろなハンマーがなかったので、マイナスドライバーで突っつくことにしました。

 

�I硬さの確認


道具にもよりますが、尖ったものでつっつく場合は氷表面で滑って怪我しないように注意

 

 

Kさん：やっぱり「水道水」は硬くて、「塩水」は柔らかい。「塩水」はシャーベットみたい。

 

 

と突っついてみた感触を解り易く説明してくれました。

 

簡単なテーマでしたが、息子も色々な気づきと新たな疑問を見つけれたようです。

 

次に自由研究をレポートにまとめてみたいと思います。

今回行ったことを、自由研究としてレポートにまとめてみました。

行ったこと自体は簡単なことですが、息子（Ｋさん）と宿題をしているように考えながら作成しました。

 

 

PDF版レポートはこちら(PC)

実はこの自由研究の最中に、氷と塩を使った簡単な「マジックショー」をやってみました。

おまけでご紹介します。

 

マジックショー

[綿棒で氷を吊り上げる！？]

 

�@綿棒を使って「水道水」氷を吊り上げれるか？

 

 

Kさんはチャレンジしましが、当然持ち上がりません。

 

Kさん：持ち上がるわけが無い。

 

�A綿棒を「水道水」氷に押し付けて、食塩を少々降りかけます。

いっぱいかけるとうまくいきません。パラパラと。

 

 

２，３秒おいたら…

 

�B持ち上がります！

 

 

Kさん：スゲー！なんで？なんで？

 

と、楽しんでました。驚く顔をみるのがまた嬉しいものです。

 

後ほど、自由研究でもわかったとおり、「塩」は凍る温度を下げる。

少し降りかけたことによって一瞬、氷を溶かして、また直ぐに綿棒と一緒に凍り直したということも理解できたようです。