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100均グッズで理系脳を伸ばす!おうち実験☆

【不思議なおもしろ実験】どうして?色水が混ざらず層になった!まるでカクテルみたいな美しさにワクワク☆

【不思議なおもしろ実験】どうして?色水が混ざらず層になった!まるでカクテルみたいな美しさにワクワク☆
【色水が層に分かれるおもしろ実験】ダイソーの試験管とビーカーを使った不思議な色水遊びを紹介します。ワクワク楽しい実験で理系脳を鍛えてみませんか?
目次

2児の子育て中で薬学部大学院卒のママ、みぃさんに幼児から楽しめるおうち実験を紹介してもらうこの連載

今回は子どもが大好きな色水を使った実験に挑戦!そーっとやさしく扱う必要があり、ドキドキ楽しい大人も楽しめる実験です。

***

夏休みもはじまり、おうち時間がさらに増えてきましたね。
今回は、そんな夏にぴったりの水を使った実験遊びをご紹介します。

見た目もちょっとおしゃれな今回の実験は、学び要素も知育要素もたっぷり!

砂糖を溶かした色水を用意します

今回も特別な材料は必要ありません!4種類の色水を作り、それを使って実験をしていきます。

用意するもの

  • 砂糖
  • 食紅
  • 試験管(カップでもOKです)
  • ビーカー(カップでもOKです)
  • スポイト
  • 今回使用の試験管、ビーカーは「ダイソー」で購入したもの。食紅やスポイトも100円ショップで購入することができます。

    実験の前の下準備

    1.水、10%くらいの砂糖水、25%くらいの砂糖水、飽和砂糖水を用意する

    砂糖水の作り方

    • 水…そのまま
    • 10%くらいの砂糖水…水:砂糖=9:1(水100ml、砂糖11gなど)
    • 25%くらいの砂糖水…水:砂糖=3:1(水100ml、砂糖33gなど)
    • 飽和砂糖水…砂糖が水に溶けなくなる状態まで入れる
    ※正確ではなくても、ある程度砂糖水の濃度が異なれば実験可能なので、目分量で大丈夫です!

    同じ量のお水を測るのも知育の一環として挑戦してみるのがおすすめ!ビーカー(なければ計量カップでも)のメモリを一緒に見てみてください。

    2.それぞれの水に食紅で色をつける

    今回は、赤(水)、黄(10%砂糖水)、緑(25%砂糖水)、青(飽和砂糖水)の4色を用意しました。

    これで準備は完了。いよいよ「色水カクテル」を作っていきます!

    試験管に色水を入れていこう!

    飽和砂糖水→25%砂糖水→10%砂糖水→水の順にスポイトを使って、少量ずつ試験管に入れていきます。

    試験管に入れるときのポイントは、砂糖が多く溶けている液体が下に来るように入れること。縁に沿わせながらやさしくそーっと入れましょう(勢いよく入れると色水が混ざってしまうので注意!)。

    色が混ざりあわず層になりました!

    4層を作るのが難しい場合は、2層か3層で挑戦!水と飽和砂糖水の2層でも充分楽しめますよ。

    観察が終わったら、混ぜてみて下さい!

    砂糖水が混ざることで濃度が一定になるので、層が無くなる様子も分かります。

    水にガムシロップを入れてみよう

    砂糖水で起こった現象が、同じように水とガムシロップでも起こります!

    水にそっとガムシロップを注ぐと、下の方にガムシロップがたまっていく様子を観察できます。

    ※ガムシロップに色を付けています

    大人は、アイスコーヒーやアイスティーにガムシロップを入れてよく混ぜなかったときに、下に溜まって最後がとっても甘くなってしまった…という経験があればきっとピンときますよね。

    どうして色水は混ざらず層になるの?

    層になる理由は、溶液の"密度"が関係しています!

    砂糖が入っている分、水より砂糖水の方が密度が高くなり、砂糖の濃度が高いほど、使用する砂糖の量が多くなるので、密度が高くなります。

    イメージがわきやすいようにこの実験では、『密度が高い=重い』と考えてみてください。
    重たいものは、下に溜まっていきますよね!
    なので、砂糖水の濃度が濃いもが下にくるようにするときれいな層ができあがるのです。

    層はすべて水でできているので、強い力が加わると(混ぜると)、砂糖水の濃度が一定になり層は無くなります。

    こども解説

    『密度』って聞いたことある? お水の中がどれだけ混んでいるかを示しているんだよ。電車に人がいっぱい乗ってくるとどんどん窮屈(きゅうくつ)になっていくでしょ?

    それと同じで、お水にお砂糖がたくさん入ってくるとお水の中がどんどん窮屈になっていくんだ。窮屈な状態の砂糖水の上に、そんなに窮屈じゃない砂糖水をそーっと入れていくと、窮屈な状態の砂糖水が支えてくれてきれいな層になるんだよ。

    でも、層は全て水と砂糖でできているから、強い力が加わると、窮屈な状態をやめたくて、全体的に砂糖が広がっていくの。だから、混ぜると、層がなくなるんだよ!

    簡単にできる「色水カクテル」。
    目で見ても楽しめますし、砂糖の量を一緒に考えたり、スポイトをやさしく扱う巧緻性や集中力も必要とするので、知育要素もたっぷりです。

    また、小学校の理科で習う『体積・重さ』や、中学校の理科で習う『密度』の単元を、体感的に経験できる遊びでもあるのです!

    夏休みのおうち遊びにぜひ取り入れてみてください。

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執筆者

幼児向け実験教室主宰 みぃ

2歳と0歳の姉妹を子育て中の薬学部大学院卒のママ。
「何気ない日常を、ワクワクドキドキな科学の世界へ」と幼児向けの親子実験教室をオンラインやリアル教室で開講中。日常の科学を遊びへ転換させ、2歳からでも簡単に取り入れられるSTEAM教育遊びをInstagramで配信している。
ホームページ:みぃの親子実験教室
インスタグラム:@miii_edu

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