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ミョウバンの大きな結晶づくり｜やり方・まとめ方かんぺきガイド
☀️ 1週間 🎒 小5〜小6
用意するもの
- 焼ミョウバン（スーパーの漬物コーナー）100g以上
- 耐熱ガラスのコップまたはビーカー 2個
- 割りばし
- テグス（釣り糸）または細い木綿糸
- 計量カップ・キッチンスケール
- コーヒーフィルターまたはガーゼ
- 保温用のタオルまたは発泡スチロール箱
- 温度計
すすめ方
- 60度のお湯100mLに、焼ミョウバンをとけなくなるまで少しずつ加える（およそ25g前後）
- とけ残りをコーヒーフィルターでこし、透明な液だけをコップに移す
- そのまま室温でゆっくり冷まし、一晩おく（底に小さな結晶ができる）
- 翌日、底の結晶の中から形のきれいなものを1つ選び、テグスで結ぶ
- 新しく作った飽和水溶液に、その種結晶を割りばしからつるして液の中ほどにたらす
- タオルで包んでゆっくり冷ませる場所に置き、毎日1回、結晶の大きさを定規で測って記録する
- 液がにごったら、こしてつくり直し、種結晶を入れ直す
つまずきポイントと成功のコツ
- 急に冷やすと小さな結晶がたくさんできる ── 冷蔵庫に入れず、タオルで包んでゆっくり冷ますのが最大のコツ
- 種結晶が底や壁につくと変な形になる ── 液の中ほどに浮かせてつるす
- 液の表面にふたをしないとほこりが入る ── コーヒーフィルターを軽くかぶせておく
観察・記録シート（この4つをメモ）
- とかしたミョウバンの重さと水の量・温度
- 毎日の結晶の大きさ（縦・横をmmで）と重さ
- 結晶の形（八面体になっているか）の絵かスケッチ
- 液の温度と、その日の室温
しくみを深掘り（もう一歩くわしく）
水にとけるものの量には限界があり、これを溶解度といいます。ミョウバンは温度が高いほどたくさんとけ、20度では水100gにおよそ11g、60度ではおよそ57gもとけます。この差がとても大きいのがミョウバンの特徴で、熱いうちにめいっぱいとかしてから冷ますと、とけきれなくなった分が結晶として出てきます。ここで冷やす速さが結晶の大きさを決めます。急いで冷やすと、あちこちで一斉に結晶が生まれるため、小さな粒がたくさんできます。ゆっくり冷ますと、すでにある種結晶の表面だけに分子が順序よく並んでいくため、1つの大きな結晶に育ちます。ミョウバンの結晶が八面体になるのは、その物質を構成する粒子の並び方（結晶構造）が決まっているからで、条件を変えても形は変わりません。
発展：くらべる実験のアイデア
- 食塩・ミョウバン・ホウ酸の3種類で同じ手順を行い、溶解度の温度による変わり方と結晶の形のちがいを比べる
- 冷やす速さを3条件（冷蔵庫・室温・タオル保温）に分け、できた結晶の大きさを比べてグラフにする
よくある質問
Q. 結晶が大きくなりません。
液がすでに薄くなっている可能性があります。新しく60度で飽和水溶液をつくり直し、種結晶を入れ直してください。また冷やす速さが速すぎると小さな結晶ばかり増えるので、タオルで包んで保温してください。
Q. 焼ミョウバンと生ミョウバンはどちらがよいですか？
スーパーで手に入る焼ミョウバンで問題ありません。水分を含まないぶん重さを量りやすい利点があります。とけにくいと感じたら、お湯の温度を上げてください。
なぜそうなるの？（しくみ）
ものが水にとける量は温度が高いほど多くなります。熱いうちに限界までとかして冷ますと、とけきれない分が結晶になって出てきます。ゆっくり冷ますほど大きく育ちます。
まとめ方のコツ（模造紙・新聞）
日ごとの大きさ（mm）の折れ線グラフと、定規を横に置いて撮った写真が主役。八面体のスケッチと、溶解度の表（温度ととける量）をそえると理科的に強くなります。
構成にまよったら：①きっかけ → ②予想 → ③やり方 → ④結果（表・写真）→ ⑤わかったこと → ⑥感想・次にやりたいことの6ブロックが鉄板です。
学年別アレンジ
- 5年生：1週間の大きさの変化を記録し、ゆっくり冷ますと大きくなることを示す
- 6年生：溶解度曲線を調べて書き写し、自分の実験結果と結びつけて考察する
- 中学受験対策：飽和水溶液・再結晶・溶解度という用語まで書き込むと理科の学習と直結します
まとめの記入例（表と結論文のお手本）
結果の表：横に「日にち（1日目〜7日目）」、縦に「結晶の縦・横の長さ（mm）と重さ」の表にします。
結論文のお手本：「タオルで包んでゆっくり冷ました液では7日目に14mmの八面体ができたが、冷蔵庫で冷やした液では2mm以下の結晶がたくさんできただけだった。ゆっくり冷ますと、すでにある結晶の表面に粒子が順に並ぶため、1つが大きく育つと分かった。」このように「結果＋理由の考え」をセットで書くのが高評価のコツです。
レポートの書き出し例
「宝石のような結晶を自分で作れると知り、どうすれば大きく育つのかを条件を変えて確かめたくなりました。」のように、自分の疑問や体験から書き出しましょう。仕上げはレポートメーカーで6ブロックをうめれば完成します。