今週のお題「わたしの自由研究」
デンプン糊とイソジンの反応から簡単にレベルの高い風の自由研究をやっちゃおう！
そろそろ小学生も夏休みも終わりが近いと思います。宿題が終わらない！と騒いでる子どもがいる親御さんもいるかと思います。そんな方にめちゃめちゃ簡単にかつめちゃめちゃ凄いことをしてる風の自由研究を教えたいと思います！
ついでに暇人をしている大学生も良ければやってみてね！
この自由研究の流れ
この自由研究は以下のような流れで進めていくことにします。
- ヨウ素とデンプン糊が反応するらしい
- 実際にやってみると色が変わった
- 他にも色々やってみる
- 片栗粉やご飯は変化した
- 片栗粉から糊が出来るかも？？
- 出来た！
こんな感じです。1は親御さんが教えたということにして、そこからは子供さんが頑張って考えたってことにしましょう笑
それでは以下ではどのような方法で行えばいいか書いていきます。
でんぷんのりとヨウ素の反応
用意するもの
- でんぷんのり
- ヨウ素液(イソジンとかでいけます)
手順
デンプン糊にヨウ素液をかけます。すると色が青紫色に変化します。このとき注意することは特にありません。色が出にくければ常温の水に溶かすなどしてみてください。
ヨウ素と反応するものを探そう
用意するもの
- ヨウ素液 (もちろんイソジンなど可)
- 家にあるいろんな食品 (次の実験のために片栗粉や小麦粉は選んでおきたいです。また比較対象としてデンプンを確実に含んでいない食品(例えば塩など)を選んでおくといいです。)
手順
用意した食品にヨウ素液をかけていきましょう。すると、デンプンを含むものは青紫色に変化しますが、含まないものは変化しません。このとき、全て水に溶かすと比較がしやすいかと思います。ただし、常温の水でやってください。ここから、でんぷんのりと同じ成分のものを含む食品はどれなのか子供は理解することが出来ます。
でんぷんのりを作ろう
用意するもの
- デンプンを含むとわかったもの(片栗粉、小麦粉はとてもやりやすいです。)
- 水 (適量 目安としては片栗粉大さじ1杯に100cc程度)
手順
食品(塊のものは細かくしましょう)と水をよく混ぜ合わせます。その液体を鍋に移して、弱火でグツグツと混ぜながら煮込みます。すると、だんだんとドロっとしてきます。これででんぷんのりが完成します。強火にすると焦げたりする恐れがありますのでご注意ください。
できたのりを使って実際に紙がくっつくかなどを試すのも良いかと思います。
レポートの書き方
「でんぷんのりにヨウ素をかけると色が変わるということを教えてもらった。家にあるものでも同じことが起きないか試してみた。」みたいな感じで導入しましょう。
次に1つ目の実験と2つ目の実験をまとめます。ここで色々考えてみてください。
3つ目の実験につなげるために「でんぷんのりと同じような反応をしたということはこれからでんぷんのりが作れるかもしれないと考えた。」みたいなことを書いて導入しましょう。
そして3つ目の実験と考えたことを書いておしまいです。
非常に手軽なのですが、レポートにするととても綺麗な流れでかつレベルが高そうに見えると思います。しかも、はじめのことさえ知っていればある程度子供でも思いつくであろう流れです。そのため、非常に良い内容かと思います。
追加実験
もし、まだやりたいとなったらこんなことを試してみても良いなと思います。
- 青紫色の液体を温めるとどうなる？
- 青紫色の液体を冷やすとどうなる？
- 片栗粉以外でも糊になる？
簡単なのはこの辺りかなと思います。このぐらいなら追加実験で出来る範囲かと思います。
この反応の原理
ヨウ素デンプン反応の原理について軽く触れておこうかなと思います。
青紫色になるのにはしっかりと理由があります。デンプンは通常らせん構造になっています。このらせん構造内部にヨウ素が取り込まれると青紫色になります。このことから温度を上げると熱運動によりヨウ素がらせん構造から抜けてしまい、色がなくなるということが想像できます。
この原理を説明するのは非常に難しいのですが、デンプンの成分であるアミロース中に含まれるピラノース環、グリコシド結合中酸素、ヨウ素間で電荷移動が起こることによる光の吸収と二つの状態のヨウ素の相互作用によるものであると考えられています。かなり専門的な内容になりますので理解はとても難しいと思います。
まとめ
今回はすごく簡単に出来る自由研究について書かせてもらいました。この記事を見つけた人はラッキーですね。自由研究はこんな風に綺麗な流れで出来るときっと楽しいものになると思います。親御さんも是非楽しんでもらえればなと思います。この研究はとても色が綺麗に出てくるのできっと目で見るだけでも楽しめるかと思いますよ！是非お子さんと一緒にやってみてください！
