今回の実験テーマは うずってなんだろう？ です。

今月の実験は「触媒」がテーマ
地味ですが、非常に大切な物質なのです。

光と色を分解しよう

先生「今日は虹の色を作ったり、インクをバラバラにするよ！」
生徒「えっ！　虹色ってどうやって作るの？」
生徒「絵の具を混ぜたことはあるけど、バラバラにできるのかな？」

今回のバチュラーコースの実験テーマは「固まる牛乳！」です。
身近な食品に含まれるタンパク質の姿が変わる様子を観察します。

「発熱反応と吸熱反応」

今回は、様々な反応による「熱」について学習しました。

■実験１■ ～発熱反応１～
生石灰に水を加えた時に発生する熱量を目や肌で感じました。

▲「生石灰に水をかけたら、袋が膨らんできました」

▲「紙コップ、あつっー」

▲「時間が経ったらしぼんじゃったー」

この実験を通して、反応熱によって水が水蒸気になることで体積が膨張することを確認できました。 また、袋が縮む様子から、冷えることで水蒸気が水に戻り、体積が縮小したことにも気づけました。

■実験２■ ～発熱反応２～
次はカイロの発熱に関する実験です。 カイロの中に入っている「鉄粉・水・食塩・バーミキュライト・活性炭」のうち、発熱に関係がある物を探しました。

▲「水か食塩水が入っていないと全然温かくないなー」

▲「やっぱり、水よりも食塩水の方がしっかり熱が伝わる」

鉄粉が酸化鉄になるときに発生する反応熱。純粋な水より食塩水の方が速く反応させる事を体感できました。

■実験３■ ～吸熱反応１～
重曹（炭酸水素ナトリウム）とクエン酸を混ぜたものに水を加え、温度変化を測定しました。

▲「確かに冷たいなー」

▲「10度くらいかな」

■実験４■ ～吸熱反応２～
最後に、尿素と硝酸アンモニウムを混ぜたものに水を加えました。 実験３同様の吸熱反応ですが、使用する薬品によって温度に差が出ました。

▲「こっちは、4度くらいまで下がった―」

体感ではなく、温度計を使って定量的に比較することで明確な差を実感できました。

「変化」するには何かしらの「熱」が関係することがほとんどです。 視覚的には確認することが難しい温度変化を、様々な角度から実験することで生徒たちの記憶に残ってもらえたら嬉しいです。

栄光サイエンスラボ　自由が丘校　

調味料として欠かせない食塩、これが劇物同士を混ぜ合わせる事で、作れてしまうことを知っていますか？

「豆電球を光らせるには？」

今回は、電気を通すもの・通さないものについて考え、スイッチ付きの懐中電灯を作りました

まずは、豆電球や導線、乾電池をつかい回路をつくりました。 電気の流れる道がしっかりとつながっていると、電気が流れて豆電球のフィラメントが光ることがわかりました
実験ではこの回路の途中に身のまわりにあるいろいろなものを入れ、電気を通すのか、通さないのかを調べましたね。 金属は電気を通すという仮説のもと実験を行いましたが、必ずしもそうでもなことがわかりましたね。
でもなぜだろう・・・？ また、鉛筆の芯やシャープペンの芯も電気を通しましたが、みんなとても不思議がっていました
　

通電性を調べた後は、スイッチ付の懐中電灯をつくりましたね。 回路が切れると電流が流れなくなってしまいますが、これをうまく利用したのがスイッチですね。 スイッチを閉じることで再び電気が流れ豆電球が光ります。

今回の実験を通して、電気を通さないと思ったものが電気を通したり、またその逆の結果もあり、とても勉強になりましたね。 また、スイッチのしくみも学ぶことができました
家のどんなところにスイッチがあるのか探してみてくださいね

栄光サイエンスラボ　南浦和校

カラフルイクラを作ろう
イクラは何の魚の卵か知っていますか　好き嫌いはあるかと思いますが、食べるとプチッと口の中ではじけますね
今回、鮭の卵であるイクラを自分たちの手で作る実験をしました　どのようにして作るのか、また本物のイクラとの違いは何なのかも実験してみました。

まずは、ミニ実験　カップの中に、本物のイクラを入れました。 そこへお湯を注ぐと・・・

イクラが白っぽい色になりました　本物のイクラの中には、タンパク質という栄養が入っています。
タンパク質は、熱に弱いため、お湯をかけると変性して白っぽい色に変わるのです。

次に、人工イクラを作る実験をしました　 アルギン酸ナトリウム（イクラ液）を水に溶かし、色を付けました。

アルギン酸ナトリウムがトロトロしていることが分かりますね。 次に、塩化カルシウム（固める粉）を水に溶かし、色を付けたアルギン酸ナトリウム水溶液をスポイトで垂らすと・・・

液が丸い形で固まりました　まるで本物のイクラのようになりましたね　これが人工イクラなのです。

作った人工イクラを指で潰すと・・・

中から赤色の液が出てきました　本物のイクラと比べると、潰す時に少し硬かったようです

そして、作った人工イクラをお湯につけると・・・

・・・あれ　白っぽい色にならない・・・。 そう、人工イクラには、タンパク質が入っていないため、お湯に入れても白っぽい色にならないのです

次に、残ったアルギン酸ナトリウム水溶液（イクラ液）にＢＴＢ溶液を入れて、 先ほどと同じように塩化カルシウム水溶液（固める粉の液）に垂らしました。

青緑色っぽい色のイクラができました
この人工イクラを手のひらで転がすと・・・

黄色っぽい色のイクラに変化しました　
この人工イクラを重曹水に入れると・・・

青色っぽい色に変化しました　よく見ると、外側が青色っぽい色で内側は黄色っぽい色になっていることも観察できました
ＢＴＢ溶液は、酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色に変化する指示薬です　つまり、手のひらと重曹水が何性かは分かりますよね

今回作った人工イクラは、実験室で作ったため食べることはできません　しかし、実際に売られていいたりお寿司のパックに入っていたりするイクラに人工イクラが使われているかどうかは調べることはできます
ぜひ調べてみてくださいね　次回の実験もお楽しみに

「電熱線の科学」

日々の生活で欠かすことのできない電気。 その身近な電気の力はどのようにして使われているのでしょうか？ 電気は様々な働きをしますが、今回は電気の力を熱に変える働きについて探りました。

まず、電池、豆電球、ニクロム線をつないで回路を作りました。 ニクロム線に通電させる距離を変えながら、豆電球の光り方を見ました。 短いときと長いときで豆電球の光り方がちがいましたね。

次の実験ではそれを数値化するために、電流計を使って、光り方の違いを数値で捉えました。 通電させる距離を5㎝、10㎝、15㎝と変えると、電流値が小さくなっていきました。

しかし、その数値は理論値とは異なっていました。 その理由は難しいものでしたが、予想とのズレを考察する事はとても大切な事です。

さらに、高温になると色の変わるサーモテープをにニクロム線に貼り、 ニクロム線の通電距離や太さによる発熱の違いを見ました。 通電距離が短く、太いほうがより発熱しやすいことが分かりました。

これを踏まえて、太さのちがうニクロム線を並列や直列につないだときの発熱を観察しました。
　
◆左：ニクロム線の並列つなぎ　右：ニクロム線の直列つなぎ
多くの生徒さんの予想とは違う結果となりましたが、きちんとした理論に基づく理由があります。その理由を１つひとつ考えて、理解できるようになりました。

次回もお楽しみに

イングリッシュコースは「What is a Vortex?」。 「tornado（竜巻）」や「台風（typhoon）」に見られる「うず（vortex）について実験しました。

１つめの実験では、空気の渦（air vortex）を観察しました。 穴を５つあけたペットボトルに小さなビーズを入れてガーゼをかぶせてとめ、口を掃除機（vacuum cleaner）で吸います。 穴を全部ふさいだとき、１つ開いたとき、５つ全部開いたときのそれぞれで、ビーズの動き、つまり空気の流れを確認しました。 穴をすべて開いたときには、ビーズが竜巻のように高速でぐるぐる回り、歓声が上がりました。

2つ目の実験では、水で満たしたペットボトルをひっくり返して、水が流れ出る様子を確認しました。ペットボトルをそのまま持っていると、大きなあわを作りながらゆっくり水が流れ出すのに対し、ペットボトルを回しながら持っていると、水のうずができて一気に水が流れ出しました。

3つ目の実験ではペットボトルを使った「竜巻製造機（Vortex Machine）を作製しました。水で満たしたペットボトルと、空のペットボトルを特殊なジョイントでつなぎます。上下ひっくり返して水が入ったほうを上にしても、水が下に落ちてきません

しかし、ペットボトルを円を描くように素早く回すと・・・ペットボトルの上の水の中に竜巻のようなうずができて、一気に水が下に流れ落ちました

　

これは、水が遠心力で外側に移動することで、外側を水が落ち、内側を空気が上がっていくすれ違いが起こることによります。

作製した２つの実験器具はお持ち帰れいただけますので、お家でも再現実験をして楽しんでいただければと思います。

栄光サイエンスラボ　高田馬場校