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2012年8月27日 (月)

夏休みの自由研究 ドライアイスに火を近づけるとどうなるかの実験

そろそろ夏休みも残りわずか。
中にはすでに2学期が始まっている学校もあるとか。

夏休みといえば大量の宿題が付きものですが、ウチの次男坊、今年は工作の宿題はなくて、理科の自由研究だけ。

父としては、またまたせんたくばさみ工作をするつもりだったので、ちょっと残念だったり。


自由研究はまずは何をするかのテーマが難しいところですが、息子はずっと前からやりたいことがあったらしい。

それは、

ドライアイスに火を近づけるとどうなるか?

なんでこの実験をしようと思ったのかと聞いてみると、以前、冷凍食品を買った時に付いてた保冷用のドライアイスを台所に捨てたら白いけむりが出てきたんですが、長男が、「このけむりの中に火を入れたらどうなると思う?」と聞いてきたらしい。

この時はなぜかライターに火がつかず確かめられなかったんですが、これ以来、ずっと気になってたらしく、迷わずしてテーマが決まった次第。

自由研究のテーマ選定の理由としては、バッチリ!

ということで、早速実験に取り掛かる。


その前に一応注意事項。

この実験をする時は必ず内容をよく理解し実験技術を習得した大人が付いて行なうこと!
酸欠の恐れがあるので換気を良くした上で行なうこと!
火災の恐れがあるので、火の取り扱いに注意すること!
万一、事故や損害等が発生しても当方へは一切責任を求めないこと!!




では、実験をする前に、予想しておくのを忘れぬよう。

息子に

「ドライアイスに火を近づけると、どうなると思う?」

と聞いてみたところ・・・


爆発する!


という回答!

ま、そういう予想だと実験のやりがいがあるってもんだ(笑)

でも、ホントに爆発するんだったら、絶対に実験なんかしないけど。


今回の実験で用意するものは次の通り。
  ・ドライアイス
  ・ライター(チャッカマン)
  ・ボウル(火を使うので一応ステンレス製)
  ・水
  ・氷


ドライアイスは、シャトレーゼでアイスを買うと保冷用に有料で付けてくれる塊状のドライアイスを使いました。

実は、はじめはスーパーにあるパウダー状のドライアイスを使ったんですが、すぐに融けてなくなってしまったので、塊状のドライアイスがオススメ。

まずはボウルにドライアイスを入れます。
Dryicrd01
ドライアイスを素手で触ってはならないことは、言うまでもありません。

そこへ水を入れると、白いけむりがあふれてくる。
Dryicrd02
この時、けむりがもくもくと立ちのぼらずに、下へ下へこぼれていく様子も観察しておくといいでしょう。

ライターに火をつけて、けむりに近づけてみると・・・
Dryicrd03

火が消えた!
Dryicrd04
何回繰り返しても、けむりの中に火を入れる前に消えてしまう。

ここで、なぜ火が消えたのかを考えさせます。

すると、

ドライアイスは冷たいから、火が冷やされて消えた

というので、次に氷水を用意して同じようにやってみることに。

ボウルに氷と水を入れて、キンキンに冷やします。
Dryicrd05

そこへ火を近づけてみると・・・
Dryicrd06

火は消えない!
Dryicrd07

火を氷に当てても消えません。
Dryicrd08
冷たいから火が消えたんじゃないみたいだね。

次に、

白いけむりが火を消したのではないか?

という予想を立てたので、ボウルにドライアイスを入れ、今度は水を入れずに白いけむりを立てないようにして、そこに火を近づけてみます。
Dryicrd13

すると、白いけむりがないのに火が消えた!
Dryicrd14

ここで、ドライアイスをボウルから出し、裏返したボウルの底にドライアイスを置いてみます。
Dryicrd15

このドライアイスに火を近づけてみるとどうなるか?
Dryicrd16

なんと、火は消えません!
Dryicrd17
ライターでドライアイスの上の方をさわっても、火はついたまま。

ところが、このまま火をつけたままのライターをドライアイスの下の方へ動かしていくと、火は消えてしまいます。

ドライアイスの上の方では消えずに下の方では消えるということから、ドライアイスから下へ向かって見えない何かが出ているのではないかという予想を立てました。

確かに、ドライアイスから出た白いけむりは、下へ下へ向かう。
Dryicrd09

そこで、空のコップにこの白いけむりを入れ、ドライアイスは無いけれどけむりだけ溜めた状態に。
Dryicrd10

このコップへ火を近づけてみると・・・
Dryicrd11

火が消えた!
Dryicrd12

以上のような実験をして、結果をまとめてみます。

・ドライアイスに水を入れると白いけむりが出る。
・白いけむりは上には行かず下へ向かう。
・白いけむりに火を近づけると、火が消える。

・白いけむりを立てなくても、ボウルに入れたドライアイスに火を近づけると、火が消える。
・ボウルの外にドライアイスを出すと、ドライアイスの上の方では火は消えず、下の方へ火を持って行くと火が消える。


自由研究レポートは結果だけ書いたのでは不十分で、なぜそのようなことが起こったのか、なぜドライアイスで火が消えたのか、そもそもドライアイスは何なのか、火が燃えるためには何が必要か、ということを調べて考察しなければなりません。

要点をまとめると以下の通り。

・ドライアイスは二酸化炭素が固まったもの。
・二酸化炭素は目には見えないもの。
・二酸化炭素は空気より重たいので、下へたまる。
・白いけむりは、ドライアイスで空気中の水分が冷やされて水や氷になったものが見えている。
・火が燃えるためには酸素が必要。
・ドライアイスのまわりは融けた二酸化炭素がたまっているので酸素が少なく、火が燃えることができない。


小学生レベルであれば、これくらいのことを考察できればだいたいいいんじゃないでしょうか?

今回は、自由研究レポートを四つ切サイズのパネルにしてみました。
Dryicrd18_3
スペースの都合で全ての実験を載せることはできませんでしたが、必要最低限の項目をシンプルにまとめられていると思います。

ま、小学生の自由研究だし、これくらいで許しといてやろ!

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コメント

めっちゃ参考になりました!ありがとう!

投稿: ユエ | 2019年7月31日 (水) 14:19

参考になりました!
おかげで、終われます!

投稿: 空白 | 2014年9月 8日 (月) 23:46

みささん
コメントありがとうございます。

投稿: おそくじ | 2013年8月27日 (火) 11:11

ありがと!!

投稿: みさ | 2013年8月25日 (日) 17:28

ひーろーさん
コメントありがとうございます。
お役に立ててなによりです。

投稿: おそくじ | 2013年8月 8日 (木) 11:23

参考になった(≧∇≦)

投稿: ひーろー | 2013年8月 5日 (月) 14:03

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