班２５③

名前 秋山 渚紬乃 岡田 菜音

重曹は油汚れを落とす？
掃除
5組 3班

秋山 渚紬乃 岡田 菜音

要旨
私たちは効果的に汚れを落とす方法を知りたいと思い、重曹に注目した。先行研究でソース汚れの落ち方を水と重曹水で比較すると、目に見えて重曹水のほうが汚れが落ちていた。代表的な油汚れは重曹で落ちるという仮説を立て、RGB法を用いて本実験を行うと、水と重曹水で汚れの落ち方に有意差があることがわかった。これらの実験から、重曹は油汚れを落とすといえる。このことはソースの中のメラノイジンという成分が重曹と何らかの反応をしたのではないかと考えたが、理由はまだわかっていない。

序論

実験結果

(１)目的
私たちは、掃除に興味があり、効果的に汚れを落とす方法を知りたいと思い、重曹に注目した。
先行研究でソース汚れの落ち方を水と重曹水で比較してみると、明らかに重曹水のほうが汚れが落ちていた。そこで、重曹はどのくらい汚れを落とすのかを調べることで、効果的に汚れを落とす方法を考える。

✱✱(２)仮説
代表的な油汚れは重曹で落ちる。

実験方法
条件①…ガーゼにソースを付けて水に浸す
条件②…ガーゼにソースを付けて重曹水に浸す(約5％)※ソースはブルドッグ中濃ソースを使用

5分後に関しては、どの色も水と重曹水とで差に有意差が見られた。10分後に関しては、赤は有意差が見られなかったものの、他の色では見られた。
※5分後はどれもn=11、10分後はどれもn=10である。

RQ 汚れを落とすのに効果的な
方法は？

・統計検定の結果を必ず示す （n.s., *, **、分散分 析の場 合abcd等）
・測定したデータ数を必ず示 す（n=20）
仮説 代表的な油汚れ（食品、・思惑とは異なったデータ
化粧品、皮脂など）はす
べて重が出た場合に、これを意曹で落ちる
図的に削除することのな
いよ うに（捏造です）※示し方は、統計検定かんたんくんのファイル内にの例載っています。
※標準誤差がChromebook
では表示さ
れないた
仮実験①
重曹水のほうが水め、ポスターには直前によりも汚れが落ちた
手書きで入れて てくだ さい（方法は後日指示）※表やグラフは「Excel」 「スプレッドシート」で 作成し、図として貼り付 けるのがおススメ。
WordやGoogleドキュメ ン
トで表を作成すると、 後で調整が面倒です。

結論
化粧品と皮脂の実験は時間の関係
でできなかったが、食品（ソース）に関しては重曹で落ちると言える

それぞれ5分ごとに取り出し、汚れがどれほど落ちたかを比較する。比較には、RGBを用いる。
※RGBとは、色の表現方法の一種で赤、緑、青の3つの原色を混ぜて、幅広い色を再現する加法混合の一種である。(0,0,0)は黒を表し、(255,255,255)は白を表す。実験では、最初の汚れの数字
からどれほど白(255,255,255)に近づいたかで、どれほど汚れが落ちたかを判断する。

ソース汚れ

考察
・実験結果から、ソースによる油汚れに対して重曹水は水よりも効果があると考えられる。
・実験後に調査を行ったところ、ソースを作る過程において、加熱して糖とアミノ酸が結合することで褐色物質（メラノイジン）ができ、ソースが黒くなることがわかった。(着色料で黒くすることもあるが、実験に使ったソースに着色料は含まれていないとの記述があったため考慮しないものとする)
・これらから、重曹がメラノイジンに何らかの反応を起こして汚れが落ちたと考えられるが、メラノイジンの化学構造は明らかになっていないため、どう反応したかはわかっていない。

左が重曹水 右が水・雑学ネタ帳10分後
左が重曹水 右が水実験方法
条件1…ソースを付けて水に浸す
条件2…ソースを付けて重曹水に浸す（約5％）結果
条件1…(R,G,B)
条件2…(R,G,B)
汚れ (115,57,33)
汚れ (124,58,35)
5分後(160,117,64)
5分後(167,153,116)
5分後(173,142,96)
5分後(193,183,148)※RGBとは、色の表現方法の一種で赤、緑、青の三つの原色を混ぜて、幅広い色を再現する加法混合の一種である。(0,0,0)は黒を表し、(255,255,255)は白を表す。実験では、数字がどれほど白(255,255,255)に近づいたかで汚れがどれほど落ちたかを判断する。

仮説は食品（ソース）に関しては肯
定された

結果
✱✱

参考文献

5分後
左が重曹水 右が水

仮実験② 重曹水と水とで、大きな変化はあまり見られなかった。

・結果から仮説が肯定されるのか、否定されるのか、それともどちらとも言えないのか、理由と共に自らの意見を記載する。
考察
仮説が肯定されることがよ
ソースの褐色物質であるメラノイジ
いわけではないです。研究ンが重曹に反応して色が落ちたの結果と仮説が一致しなかっではないか？
た場合は、その理由や原因を記載する。
※絶対に仮説ありきの意見や、言い過ぎた主張をしないこと。批判的思考力を発揮してきた取り組んできたこれまでの過程が台無しに・・・。

https://zatsuneta.com/archives/004462.html

過去・ブルドックソース株式会社

未来

https://www.bulldog.co.jp/products/home/item0102_300ml.ht
ml・Roast Design Coffee
https://coffeefanatics.jp/

論文調査
考察が正しいかどうかを調べる

実験方法
仮実験①のソースをグロスに変える。その他は仮実験①と同じ条件で行うものとする。
結果
条件1…(R,G,B)
条件2…(R,G,B)
汚れ (224,92,114)
汚れ(218,75,92)
5分後(226,111,114)
5分後(225,106,112)
5分後(226,125,129)
5分後(233,84,103)

本実験 仮実験と同じ方法で汚れはソースにする

班 ２５⑦ 名前 徐響 水野凌

虫歯はなぜ黒くなるのか

骨25⑦ 水野凌 徐響
要旨

序論

実験結果
塩酸

(１)目的
先行研究で骨は酸性が強いほどよく溶け、黒く変化するということがわかった。そこで、酸で骨が黒くなる原因と、虫歯が黒くなる原因が同じだと考え、「なぜ虫歯は黒くなるのか」というRQで研究を始めた。

50ml(塩酸の量)

30ml

10ml

骨

黒
ほとんど溶けた

黒
溶けた

色変化なし
柔らかくなった

溶液

黒

茶色

変化なし

(２)仮説
酸の働きによって虫歯は黒くなる。

硫酸50ml(硫酸の量)
骨一部溶けた（浸かってた部分）

脆くなった

溶液

赤茶色

30ml

10ml

黒
溶けた

変化なし

黒

変化なし

実験方法
実験1
①１%炭酸ナトリウム水溶液を加熱しながら骨をつけ肉取りと脱脂を行う⇒骨についていた肉や油ではなく、骨自体が黒くなること を確かめるため②1.塩酸50ml(原液）2.水20ml+塩酸30ml
3.水40ml+塩酸10ml の溶液に骨をつける

実験2
実験1の塩酸を硫酸に変える

酸性の強さは骨の溶けやすさに影響するのか

今回の実験…
虫歯が黒くなる原因②と同様ではないかと考えた。

RQ②

・統計検定の結果を必ず示す （n.s., *, **、分散分 析
仮説①の場 合abcd等）
酸性が強いほど・測定したデータ数を必ず骨は溶けやすくなる
示 す（n=20）
・思惑とは異なったデータが出た場合に、これを意図的に削除することのな
いよ うに（捏造です）

仮説②
本実験②
コーヒー→骨が黒く変化（カラメル色素含む）

本実験①※示し方は、統計検定かん仮実験
たんくんのファイル内に塩酸(原液)→黒くなり溶けた。
水酸化ナトリウム(原液)→骨は変化なしの例載っています。

コーラとコーラゼロ→骨が黒く変化

実験方法②
実験方法①(五種類の酸に骨を浸けてみた)・用いるものレモン･･･100ml ph1.70
1mol/lの塩酸1ml＋精製水99ml ph2.0
0.1mol/l の硫酸50ml＋精製水50ml ph2.0
コーラ(0suger・0kcal）･･･100ml ph2.6
コーラ･･･100ml ph2.36①ビーカーに液体を骨が浸るくらいまで入れる②蓋をして2週間放置する

仮実験で骨が黒くなったのは、骨に残りついてる肉が黒くなったのではないかと指摘。（中間報告会）

・結果から仮説が肯定されるのか、否定されるのか、それ
1. 骨 →黒く変化
ともどちらとも言えないのか、
もろくなった溶液→赤茶色に変化
理由と共に自らの意見を記載する。2. 骨 →黒く変化 溶けた
柔らかくなった仮説が肯定されることがよ
溶液→黒(紫)色に変化
いわけではないです。研究
骨 →変化なし
結果と仮説が一致しなかっ
溶液→変化なし
た場合は、その理由や原因を記載する。

・｢虫歯が黒くなる理由を解説!黒ずみは消せるのか放置して もいいのかも紹介｣https://haisha-yoyaku.jp/antenna/tooth-decay-black-cause
・「歯医者さんが教える！虫歯が黒くなる理由は？」https://komaidc.jp/category/corona/

・用いるものコーヒー･･･100ml
0.1mol/lの塩酸･･･110ml
工程は本実験①と同じ

実験方法④①１%炭酸ナトリウム水溶液を加熱しながら骨をつけ肉取りと脱脂を行う②1.塩酸50ml(原液）2.水20ml+塩酸30ml
3.水40ml+塩酸10ml の溶液に骨をつける

本実験④⇒本実験①ではコーラのカラメ
ル色素が骨を黒くした

薄い塩酸、薄い硫酸、レモン→変化なし※標準誤差がChromebook
では表示さ れないた
め、ポスターには直前に
実験方法 てくだ さい
手書きで入れて（方法は後日指示）
・用いるもの水酸化ナトリウム(右)･･･30ml
17.2mol/L※表やグラフは「Excel」「ス
塩酸(左)･･･30ml
12mol/L
プレッドシート」で作成し、図として貼り付 けるのがお①それぞれのビーカーに骨をつける。
ススメ。
②蓋をして一日放置する。
WordやGoogleドキュメ
ン
トで表を作成すると、 後で調整が面倒です。

骨の一部しか浸かっていな
かったため、完全に黒く変化しなかったのでは？

(コーラとコーラゼロに注目して考える)
コーラの酸ではなくカラメル色素が骨を黒くした。

酸が骨(歯)を黒くする。

本実験③
1. 骨 →完全に溶けた
溶液→黒く変化した
2. 骨 →完全に溶けた
溶液→茶色く変化した→柔らかくなった
溶液→変化なし

3. 骨

3.
⇒塩酸の酸は骨を黒くする

実験方法⑤

参考文献

仮説②(2)

なぜ虫歯は黒くなるのか

考察
仮説が肯定されるか、否定されるかはどちらとも言えない。
虫歯…
原因①食事をする➡歯垢(細菌)が糖分を使って酸を生成➡酸が歯を溶かす↳食べ物の何らかの色素が付着➡黒く変化
原因②歯の成分であるタンパク質が酸によって分解され、その過程で炭素Cが生まれ、黒くなる。
原因③虫歯菌が栄養素を取り込むと、硫化水素が生じる。
硫化水素と鉄分が反応して、硫化鉄(黒色)になる。

虫歯が黒くなる原因と、酸に浸けた骨が黒くなる原因は同じだと考えたから。

RQ ①

酸で骨が黒くなる原因と虫歯が黒くなる原因が同じだと考え、｢なぜ虫歯は黒くなるのか｣というRQで研究を始めた。骨を肉取りと脱脂を行ってから3種類の濃度の塩酸と硫酸に浸けて変化を調べると、濃度が高い溶液に浸けた骨ほどよく溶け、黒くなった。しかし、私たちは歯が酸により口内で溶かされる段階で黒くなると考えていたが、実際は①その過程で食べたものの色素が付着して黒くなっているという説や②虫歯が進行していく途中でタンパク質が分解されて炭素ができることで黒くなるという説を見つけ、その場合酸が歯を黒くしているとは言えないため仮説は否定されると考えた。今回の実験で黒くなったのは②の原因ではないかと考える。

実験④の塩酸を硫酸に変える。
※絶対に仮説ありきの意見や、言い過ぎた主張をしないこと。批判的思考力を発揮してきた取り組んできたこれまでの過程が台無しに・・・。

結論

虫歯⇒食事をする→歯垢(細菌)が糖分を使って酸を生成→酸が歯を溶かす↑
食べ物の何らかの色素が付着→黒くなる
今回の実験⇒骨の成分であるコラーゲンがタンパク質でできている。タンパク質が酸によって分解されて、その過程で炭素Cが生まれ、黒くなったのでは？

虫歯が黒くなる原因と酸の間に関係はないと思われる。
過去
未来
骨が強酸によって黒くなった理由を文献などで考察してみる。

班 ２５⑩

名前 矢島菜々子 中里見南月

割れにくいシャボン玉を作るにはシャボン玉

２年５組⑩ 矢島菜々子 中里見南月

シャボン玉は水が蒸発することで割れる。
水を蒸発させないために、電離して水と電気的に結びつく物質をシャボン液に加えれば、水分子の運動を抑えられて水の蒸発を抑えられると考えた。

要旨
シャボン玉が割れる要因の一つは水の蒸発である。割れにくいシャボン玉を作るために、水が蒸発しにくい条件として①シャボン液の温度が低いほうがシャボン玉は割れにくい、②非電解質より電解質を入れたシャボン液のほうがシャボン玉は割れにくい、という２つの仮説を立てて実験を行った。実験の結果、①②共に仮説は否定された。
考察としては、①では温度が高くなるとシャボン液の界面活性剤の働きが強くなり、表面張力が強くなるため温度が高いほうがシャボン玉が割れにくくなったと考えられる。
②では電解質によるシャボン液の電気的な結びつきよりも非電解質として使った砂糖による結びつきのほうが強く現れたので、電解質より非電解質（砂糖）を入れたシャボン液のほうがシャボン玉が割れにくくなったと考えられる。

実験結果

序論

＜仮説①の結果＞(１)目的
シャボン玉で遊んでいたときにシャボン玉がすぐに割れてしまうのを悲しく思って、割れにくくて楽しめるシャボン玉をつくろう
と考えた。

(２)仮説
仮説①：シャボン液の温度が低いほうがシャボン玉は割
れにくい。

＊＊
**は対応のないt検定（1％）で有意差が有ることを示す＜仮説②の結果＞＊（n=10）*は対応のないt検定（5%）、**
は対応のないt検定（1%）で有意差が有ることを示す

実験方法
＊＊

（1）シャボン液（水100ml+食器用洗剤5ml）を作る（食器用洗剤の界面活性剤は32%）（2）シャボン液を図１のピンクの容器に入れ、シャボン玉のにシャボン液をつける

枠（3）シャボン玉が割れるまでの時間をストップウォッチで測る

仮説①の実験：シャボン液を作るときの水の温度を変える（実験の途中でシャボン液の温度が変わってしまったので、下記の温度は平均の温度）（n=10）＊（n=10）

割れにくい温度がわかったあとに、どんな実験をしたらいいんだろう…？
水の蒸発を防ぐには、・加圧を減らす
・油を混ぜるなど<仮説①＞仮説は否定された。

シャボン液２０℃と１０℃で割れにくさを比べる

・2.4℃のシャボン液

シャボン玉が割れる要因の一つは水が蒸発することである。そこで水を低温にして蒸発しにくくしたほうがシャボン玉は割れにくくなると初めは考えた。しかし、実際は高温のほうが割れにくかった。これは、界面活性剤の働きが温度が高くなるにつれて強くなり、表面張力が強くなったからだと考えられる。

仮説②の実験：シャボン液に物質を加える＜仮説②＞砂糖と電解質では、砂糖のほうが割れにくかった。

・51.2℃のシャボン液

・砂糖入りのシャボン液と塩入りシャボン液
・〃と塩化カリウム入りシャボン液

・〃と塩化カルシウム入りシャボン液

シャボン液に何かを加えて割れにくいシャボン玉をつくるときに、電解質と非電解質を加えて比べた。電離によって電気的な結びつきがシャボン液中で生じる
もう一個ぐらい実験する…？
ほうが、水分子の運動が少なくなって蒸発が抑えられシャボン玉は割れにくくなると考えた。しかし、実際は砂糖のもつ水と結びつきやすい性質のほうが強く現れて砂糖のほうがわれにくくなったと考えられる。

仮説が肯定される

参考文献

図１

図２

砂糖⇨水に電離しない物質
塩⇨水に電離する物質

仮説
シャボン液に、砂糖を入れるよりも塩を入れたほうがシャボン玉が割れにくくなる

本実験
砂糖のほうが割れにくかった

仮説は否定された※標準誤差がChromebook
結論
仮説は否定されたでは表示さ れないたシャボン液の温度が高いほうが割れにくいめ、ポスターには直前に手書きで入れててくだ さい
予備実験
2.4℃と51.2℃では、51.2℃の（方法は後日指示）
調べると、表面張力は電解質のなぜ？
ほうが割れにくかった※表やグラフは「Excel」「ス
界面活性剤は温度が高くなると、働濃度が高くなると大きくなる→電プレッドシート」で 作成し、きが強くなる。
解質と非電解質で割れにくさを比べ図として貼り付 けるのがお水は温度が上がると蒸発しやすくなる
ススメ。
るが、それよりも界面活性剤の働き
WordやGoogleドキュメ ンのほうが強くなってしまったのではな
トで表を作成すると、 後でいか調整が面倒です。

①

予備実験

考察

仮説
シャボン液の温度が低いほうがシャボン玉の膜が割れにくい
・統計検定の結果を必ず示す （n.s., *, **、分散分 析の場 合abcd等）
・測定したデータ数を必ず示 す（n=20）
予備実験
・思惑とは異なったデータ
5℃と19.5℃では、差がなかっが出た場合に、これを意た。
図的に削除することのな
いよ うに（捏造です）※示し方は、統計検定かんもっと温度差を大きくしてみたんくんのファイル内にるの例載っています。

（n=10）

仮説②：非電解質入りのシャボン液より、電解質入りのシャボン液のほうが割れにくい。

RQ
割れにくいシャボン玉を作るにはどうしたら良いのか？

本実験・『シャボン玉液に砂糖を入れて作るとなぜ割れにくいの？』
シャボン液３０℃〜０℃のなか
https://mellow-info.com/soap-bubble
で５℃間隔で割れにくさを調べ
・『割れないシャボン玉の作り方は簡単！砂糖やガムシロップなどる
身近な材料の配合料も紹介』
https://gokkoland.com/articles/502

本実験①塩化カルシウム入りシャボン
液と砂糖入りシャボン液②塩化カリウム入りシャボン液と砂糖入りシャボン液で割れにくさを比べる

シャボン玉の枠は水平から１０°下に傾け、シャボン液が真・結果から仮説が肯定される
ん中にたまらないようにした。

のか、否定されるのか、それともどちらとも言えないのか、理由と共に自らの意見を記載する。
仮説が肯定されることがよいわけではないです。研究
結果と仮説が一致しなかった場合は、その理由や原因を記載する。
※絶対に仮説ありきの意見や、言い過ぎた主張をしないこと。批判的思考力を発揮してきた取り組んできたこれまでの過程が台無しに・・・。

仮説
非電解質入りのシャボン液より、電解質入りのシャボン液のほうがわれにくい（電気的な結びつきがあるから）②①砂糖のほうが割れにくかった②砂糖のほうが割れにくかった

仮説が否定された

過去
未来

砂糖でない非電解質で調べる？

結論
砂糖と電解質で比べると、砂糖のほうが割れにくかった。

班 25⑰ 名前 小林華恵 髙橋愛永

硝煙反応は消せるのか
発射残渣*1

班名 25⑰ 名前 小林華恵 髙橋愛永
硝煙反応を消す
大きなテーマが「完全犯罪」なので、そこから拳銃を用いた形跡を消す方法を考えた。調査によって、拳銃を用いたかどうか調べるためには、硝煙反応検査を行うことがわかった。そこで、RQを「硝煙反応を消すためには」と設定し、様々な方法で実験を行った。結果としては、エタノールを用いて揮発させたところ、反応は薄くなったが、完全に消すことはできなかったため仮説は否定された。

序論

実験結果

(１)目的
警察では、拳銃を発砲したかどうか調べる際に、硝煙反応検査を行う。拳銃を発砲すると、発射残渣が服などに付着する。この検査では、無色の試薬が発射残渣に含まれる物質と反応して、色が変化するか調べる。
参考文献によると、無色の試薬（ジフェニルアミン濃硫酸）と発射残渣が反応すると濃青色に変化する。（ジフェニルアミン濃硫酸法）→硝煙反応が出ないように、付着した発射残渣を飛ばしたい。エタ
ノールで揮発させたり扇いで飛ばせば、反応は出ないのか。

Ⅰ

(２)仮説
エタノールで揮発させたり、扇いで飛ばせば、反応は消せる。
Ⅱ

実験方法
Ⅰ
①試薬：ジフェニルアミン1mgを濃硫酸12mlに溶かす。
②シャーレに載せた一辺5cmの布に、クラッカーをできるだけ近づけ て発泡し、すぐにもう一つのシャーレを被せる。
③シャーレの中で煙が完全に消えたら被せていたシャーレを取る。
ⅰ）布にエタノールを吹きかけ、完全に乾くまで放置しておく。
ⅱ）布を手で扇ぐ。
④①の試薬をそれぞれの布にかけて、色の変化を見る。
Ⅱ①〜③まではⅠと同じⅲ）布にエタノールをそれぞれ3回、9回、27回吹きかけて完全に乾まで放置しておく。
ⅳ）同50回、100回
呈色は、変色した部分のうち、最も色が濃い部分の明度(%)
をスマホで測って数値化した。
（明度が高いほど白に近い→呈色が薄い
明度が低いほど黒に近い→呈色が濃い）【工夫した点】
・拳銃に最も近い、クラッカーを用いた。
・エタノールはすべて揮発させるために、完全に乾くまで放置し・布の大きさは一定にした。
写真：上段左から順に「何も手を加えていないもの」、ⅰ、ⅱ
下段左から順にⅲ、ⅳ

た。

く

考察
実験の結果、エタノールで揮発することで、呈色を薄くすることはできたが、完全に消すことはできなかったため、仮説は否定されたと考える。
・エタノールを吹きかける回数を変えても呈色の明度は少ししか変 わら
ないことがわかった。ただし、吹きかける回数の差が小さす ぎて変化が見られなかったのかもしれないため、はっきりと断定 することはできない。
・実験Ⅰで、明度にそれほど差は出なかったが、目視でⅱ（エタ ノール）の呈色が最も薄くなったので、実験Ⅱでは、エタノール を吹きかける
回数を変えた。しかし、エタノールを吹きかける回 数が多いほど、明度は高くなると予想したが、実際は少ししか変 わらなかった。これは、試薬に濃硫酸が含まれており、布が黒く なってしまったために、あまり差が出な
かったのかもしれないと 考えた。つまり、呈色の濃さ（濃青色）が正確に測れていなかっ たことになる。
・エタノールで揮発させる方法が最も効果的だと思われたが、100 回吹きかけたときに完全に乾くまでかなり時間がかかり、反応も 消えなかった。それ以上吹きかけても、乾くのにさらに時間がか かり、反応が消える可能性もかなり低いので、現実的な方法とは 言えない。

*3
硝煙反応を出なくするには発射残渣の付着を防ぐには・統計検定の結果を必ず示す （n.s.,*, **、分散分*2析
1仮説の場合abcd等）
トイレットペーパーの芯がいい・測定したデータ数を必ずのでは示 す（n=20）
・思惑とは異なったデータが出た場合に、これを意図的に削除することのな
いよ うに（捏造です）
実験が難しく断念*2※示し方は、統計検定かんたんくんのファイル内にの例載っています。
※標準誤差がChromebook
本実験①
では表示さ
れないた
エタノールを使い量などを変えながめ、ポスターには直前にら反応の程度を調べる
手書きで入れて てくだ さい（方法は後日指示）※表やグラフは「Excel」 「ス〈実験方法〉1
プレッドシート」で 作成し、①ジフェニルアミン1gを濃硫酸12ml
図として貼り付 けるのがおに溶解させて調製する
ススメ。
②タオルの切れ端(布)にクラッカー
WordやGoogleドキュメ ンを押し当てて発砲する
トで表を作成すると、 後で③すぐに布をシャーレの上に置き、調整が面倒です。
蓋を被せる→布に発射残渣が付着する④ⅰ)エタノール98％を霧吹きで布全体に吹きかけて乾くま
で置いておくⅱ)手で扇ぐ⑤ジフェニルアミン濃硫酸を垂らす→濃青色の呈色の程度を確認す
る

3仮説①
エタノールで揮発させれば呈色は抑えられる

https://yanohirota.com

扇いで飛ばせば呈色は抑えられる

何も手を加えないと硝煙反応が出た〈実験方法〉①ジフェニルアミン1gを濃硫酸100m/に溶解させて調製する②蒸発皿の上でクラッカーを発砲する③皿の上に付着した発射残渣を少量の蒸留水で溶解し、試薬を滴下する→濃青色の呈色がみられる
参考文献：火薬類の極微量分析

予備実験で見られた濃青色

本実験②
扇いで、反応の程度を調べる

呈色の濃淡で比較する

ⅵ)〃27回ⅶ)〃50回※絶対に仮説ありきの意見
ⅷ)〃100回⑤ジフェニルアミン濃硫酸を垂らや、言い過ぎた主張をしないすこと。批判的思考力を発揮し→濃青色の呈色の程度を確認す
る てきた取り組んできたこれまでの過程が台無しに・・・。

結果
・3回〜50回のものはあまり変化がなく、色が強く現れた・100回のものは他のものに比べて色が薄かった*1 発射残渣…拳銃を発砲した際に、発砲した人の体や衣類に、重金属類が付着すること。これは銃を撃ったことの痕跡となる。
*2 1仮説…日用品である、トイレットペーパーなどで発射残渣の付着を防げないかと考えた。実験には、拳銃の代わりにクラッカーを用いることにしたが、実験の条件を揃えることが難しくだんねんした。

参考文献
・画像の色取得

条件にあうものがみつからず
不可能に近い
*4

3仮説②

仮実験

未来

https://www.jstage.jst.go.jp/article/kakyoshi/44/8/44_KJ00003519101/_pdf

酸化還元反応などを使い別の物質に変える・結果から仮説が肯定されるのか、否定されるのか、それともどちらとも言えないのか、仮説が肯定された仮説が否定された理由と共に自らの意見を記載する。
〈実験方法〉2
仮説が肯定されることがよ①〜③までは実験方法1と同じいわけではないです。研究④ⅳ)エタノール98％を霧吹きで3回、布全体に吹きかけて乾くま
結果と仮説が一致しなかっ
本実験2で置いておくた場合は、その理由や原因 吹きかけるエタノールの量を変ⅴ)〃9回を記載する。
えて、反応の程度を調べる

過去・犯罪捜査に利用される化学 火薬類の極微量分析

2仮説

RQ

RQ

論文等を調べて仮説の妥当性を高める*3 硝煙反応…拳銃を発砲した際に、発砲した人の体や衣類に付着した、硝酸塩を調べること。硝酸塩中の二酸化窒素と、ジフェニルア
ミンが反応し、無色から濃青色に色が変化する。
ジフェニルアミン…化学式（C6H5)2NH の薬品。
*4 2仮説…硝酸塩の一種である硝酸カリウムの酸化還元反応を調べたが、高温であったり、危険な薬品を使用しなければいけなく、現実性が低いと感じたため、他の方法を考えることにした。

班 ２６② 名前 瀬戸川陽咲 横堀優来

氷の溶け方の違い
アイス

２年６組２班 名前 瀬戸川陽咲 横堀優来

私たちは、アイスクリームの溶け方について興味を持ち、自分たちで作ったアイスクリームの代わりとなるものを用いて、実験を行うことにした。まず、水に混ぜた砂糖と塩の量を変えた実験では、溶け方にどれくらい差が生じるかを調べた。塩は完全に凍らなかったため、実験結果を得ることができなかったが、砂糖は量が少ないほど溶けにくいことこの実験によって示された。次に水に混ぜた牛乳の比率による溶け方の違いを調べた。今回の実験では十分な結果は得られなかった。

氷

アイスクリームを溶かすのはもったいない

RQ
アイスクリームの条件別の溶け方の違いはどうなるか？

研究の概略・調査方法

調査・研究

研究の概略

実際にアイスを実験に用いるとなると、アイスが無駄になってしまうことと経費がかかることを理由に氷を用いることにした。

次に、アイスに含まれている牛乳を使った実験を行うことにした。
牛乳と水の比率は以下のようである。

アイスを溶かしてしまうのはもったいないという理由からアイスの代わりに異なる液体から作った氷で実験することにする

アイスの溶け方を調べるという RQ
を設定

〈実験①〉
塩、砂糖の濃度によって溶け方がどう違うのかを調べる〈実験①〉~実験方法~
塩、砂糖をそれぞれ 5g、10g、15g
水に溶かして凍らせてその溶け方の違いを調べる

アイスに含まれている牛乳を使って実験をすることにした〈実験②〉
牛乳と水の比を変えてそれぞれの溶け方を調べる(牛乳：水)
①1：1
②1：2
③2：1
④水のみ
⑤牛乳のみ

〈実験①〉~実験結果~
砂糖：砂糖の量が少ないほうが溶
けにくかった塩：凍りきらなかったため正確な結果が出なかった〈実験②〉~実験結果~
10分間隔で溶かしたらどの比率のものも一切溶けなかった

これらを同じ時間凍らせて、10分間隔で溶けた量を計測した。前回の反省を活かし、すべて凍っていることを確認してから実験を開始した。

10分間隔では溶けなかったので
もっと時間の間隔をあけて実験をする

牛乳と砂糖を混ぜてよりアイスに近い状態で実験を行う

10分間隔では間隔が短すぎたのか、どれも一切溶けず、実験はう
まくいかなかった。

調査・研究
氷の種類による溶け方の違い⬇変更

・研究を進めていった結果、氷の種類による溶け方の違い
とてつもない量のデータを処理することになり、ポスター
のみでは自分たちの研究成果が十分に発表できないと考える場合については、ポス
ターに加えて配付資料を用<1回目の実験の結果>
意してもよい。ただし、最大でA４両面１枚（=A４２ページ分）とする。
・配付資料を作成・配布したい場合は、事前に提言型担
当（松井）まで相談すること。
部数や配付資料印刷等の日程を考えなければなりません
ので、必ず連絡してください。
0〜10分

10〜20分20〜30分

塩(5g）

2.6

5.8

2.3

塩(10g)

?

5.2

4.1

塩(15g)

42.1

4

8.6

塩(20g)

78

4.6

11.3

砂糖(5g)

0.3

0.5

4.5

砂糖(10g)

0.7

0.8

3.5

砂糖(15g)1

1

2.6

砂糖(20g)

0.7

1.3

3.5

水のみ

0

2.7

3.5

氷具合の調べ方を数値化することが難しかったため、溶け方について調べることにした。また、アイスにも含まれているであろう食塩や砂糖を用いた実験を行うことにした。

液体の種類による固まり方の違い<実験>
砂糖、塩それぞれを5g、10g、15gを水
95gの中に入れて凍らせる。
10分ごとに凍っていない液体の部分の質量を測り、それぞれの溶け具合を調べる。

塩分・糖分濃度の違いによる溶け具合を調べる

液体の種類による固まり方の違い
結果を比較するためにもう一度同じ実験を行う

まず氷に調味料を混ぜたもので氷の種類を変え、予備実験として
ソース、マヨネーズ、醤油が凍るかを調べた
ソースとマヨネーズは凍り、醤油は凍らなかったことから塩分濃度によって溶け方に違いが出るのではないかと思った。
そこで、塩分・糖分濃度の違いによる溶け具合を調べた。
砂糖、塩それぞれを5g、10g、15gを水95gの中に入れて凍らせ、10分ごとに凍っていない液体の部分の質量を測り、それぞれの溶け具合を調べた。（実験①）

0〜10分

10〜20分20〜30分

塩(5g）

2.6

5.8

2.3

塩(10g)塩(15g)塩(20g)

?
42.1
78

5.2
4.0
4.6

4.1
8.6
11.3

砂糖(5g)

0.3

0.5

4.5

砂糖(10g)

0.7

0.8

3.5

砂糖(15g)
砂糖(20g)

1.0
0.7

1.0
1.3

2.6
3.5

水のみ

0.0

2.7

3.5

⇧ 実験①の結果

実験結果から濃度による溶け具合を考察する

アイスに含まれている牛乳の濃度を変えて同じ実験を行った

結論
実験がうまくいかず、正しい結果を得ることができなかった。
砂糖は割合が小さくなるにつれて溶けにくくなっていたが、牛乳での実験の結果が得られなかったので、一概にどの条件のアイスが溶けにくいとは言えない。
アイスには乳固形分とうち乳脂肪分によって区別されるアイスク
リーム、アイスミルク、ラクトアイス、氷菓がある。
これらは溶けやすさの違いは、更に時間を伸ばせば、牛乳と水の比率によって再現できるのではないかと思った。
1番溶けにくい砂糖の割合と、牛乳の割合を組み合わせれば、1番
溶けにくいアイスの条件となるのではないか。

・結論の部分で、当初の目的が達成されなかったり、出し結果
実験がうまくいかず、正しい結果を得ることができなかった。
たかった（出ると思っていた）
砂糖は割合が小さくなるにつれて溶けにくくなっていたが、牛乳で結論とは違うものが出てしの実験の結果が得られなかったので、一概にどの条件のアイスが溶けにくいとは言えない。
まったりすることもあります。
その場合は、素直に書くことが大事。

牛乳+水(牛乳：水)
①1：1
②1：2
③2：1
水のみ
牛乳のみ

10分間隔で溶かしたらどの比率のものも一切溶けなかった・根拠に基づいて、どのようなことが言えるか（逆に言え過去

考察

ば、何が言えないか）を明確
未来
アイスには乳固形分とうち乳脂肪分によって区別されるアイスクにすることが、提言型研究のリーム、アイスミルク、ラクトアイス、氷菓がある。
意義と言えます。
これらは溶けやすさの違いは、更に時間を伸ばせば、牛乳と水の主な参考文献・調査等
yama-zato.com

比率によって再現できるのではないかと思った。
1番溶けにくい砂糖の割合と、牛乳の割合を組み合わせれば、1番溶けにくいアイスの条件となるのではないか。

砂糖もまぜて実験してみたい

10分間隔だと溶けなかったので
もっと時間の間隔をあけながら実験をす
れば結果が出るのでは？

班 26⑫

紙

要旨
水の温度と紙への水の浸透時間の関係性を調べた。実験では温度の異なる水（0℃,2℃,8℃,20℃,50℃,60℃）を用意し、大きさ・種類が同じ条件の紙を水の上に乗せ、水が紙全体に浸透するまでの時間を計測した。結果水温約2℃で最も浸透時間が長くなり、2℃から水温が離れていくほど浸透時間が短くなっていった。実験後に追加資料として水温と水の密度の関係性について調べ
ると水温4℃のときに水の密度が最大になることが分かった。一般的には温度が下がると密度は大きくなっていくはずだが、資料により分かったことから、水には何か他の物質とは異なる特性があるのではないかと考察した。また、水に何か溶質を溶かして水溶液としたときに水温と密度の関係性がどう変化するかを調べて水の性質について調べてみる必要があると考えた。

序論

実験結果

(１)目的

実験の結果、2℃のときに最も浸透するまでに時間がかかった。0℃のときは２℃のときよりも浸透時間が短く、２℃より温度が高い場合も、温度が上がるにつれて浸透時間が短くなった。

他の紙の実験をしていたときに、水の上に紙を乗せると日によって水の浸透速度に差があることに気づいた。そこで水の温度と水の紙への浸透速度に何らかの関係があるのではないかと考えた。

先行研究：水に紙を乗せて浸透時間を測った
温水に紙を乗せた場合 → 30秒以内に浸透しきった
冷水に紙を乗せた場合 → 1分近くかかった⇒水の温度が低ければ低いほど水の紙への浸透時間は長くなるのでは ないかと
考えた。

(２)仮説
水の温度が低くなるほど水の紙への浸透時間が長くなるのではないか
分散分析表

実験方法

変動

使用するもの：学校で使用されている同じ種類の紙、水ストップウォッチ、氷、塩、ウォーターバス②同じ大きさの紙を①の水に乗せる③紙を乗せると同時にストップウォッチをスタートし、全体の紙の色が変わった時点で計測を終了する（すべての温度を4回ずつ測定する）④③の結果を用いて曲線グラフを作成する⑤実験の補足となる資料を集める
⑥考察へ

分散

489166.5852

597833.31704

水準内1664.223575

18

92.45686528

F値

確率1058.15092

0

**

RQ
紙の緩衝材を使って衝撃を抑える

RQ
紙は濡れる液体の温度によって紙の強度は変わるのか。

RQ
酸性紙の劣化を防ぐには仮説
紙は冷水に濡れると温水に濡れた後の状態に比べて強くなる。

仮説
酸性紙中の硫酸イオンを中和させれば紙の黄ばみを抑制できる。

仮説
・物体に触れる面積が大きいほど粘土の変形が小さい・物を包む緩衝材の厚さが大きいほど粘土の変形が小さい・梱包用の紙で包んだ粘土のほうが包装用の紙で包んだ

予備実験：冷水と温水で紙を濡ら・統計検定の結果を必ず示す。完全に乾燥したあと右図のようす （n.s., *, **、分散分 析に紙を置く。はじめに紙に10円を数の場 合abcd等）
枚おいたあと1円玉を一枚ずつ置い・測定したデータ数を必ずていき、何枚乗ったときに床に着くか調べる。
示 す（n=20）

・思惑とは異なったデータが出た場合に、これを意図的に削除することのな
いよ うに（捏造です）
予備実験で差が出た→本実験へ

酸性紙が身近にない、酸性紙を劣化させたくない理由が日常生活の中でないため断念

粘土よりも変形が小さい
衝撃の定量化が難しいため断念。

予備実験で差が出なかった→分析へ※示し方は、統計検定かんたんくんのファイル内にの例載っています。
本実験①紙を温水(50度)と冷水(0度)で濡らす※標準誤差がChromebook②完全乾燥させる
では表示されないた③厚さの同じ本に乾燥させた紙をのせ、その上に10円玉を数枚のせる
め、ポスターには直前に④１円玉を一枚ずつのせていき、紙が床についたときにのっていた１円玉の枚数を調べる
手書きで入れて てくだ さい（方法は後日指示）※表やグラフは「Excel」 「ス
仮実験のときに紙の浸透の仕方や時間の差があることに気がついた
プレッドシート」で 作成し、図として貼り付 けるのがおススメ。
結果は以下の通りになった。
WordやGoogleドキュメ ン
トで表を作成すると、 後で温水60℃・50℃・20℃
−10℃
0℃
8℃
調整が面倒です。

冷水8℃・0℃・−10℃ を用意する

20℃

50℃

60℃

3’04’26

1’26’06

40’44

14’92

11’72

2’44’48

1’22’53

40’87

15’43

13’82

考察

2’40’31

1’46’50

38’70

14’10

12’62

実験後参考文献を探していたところ、水の密度は４℃で最大になることがわかった。参考文献によると・温度が下がると水素結合の中に局部的な水分子の塊（クラスター構造）が生じ、密度が小さくなる。
・逆に温度が高くなると、熱運動が激しくなるため分子が占める空間が大きくなり、密度が小さくなる。
これらの効果が最小になるのが４℃のときである。
紙はセルロース繊維間が水素結合によって繋がっている。よって２℃のときに浸透時間が最も長くなったのは、紙の中の水素結合にも上記の内容と同じことが言えるからであると考える。

2’59’48

1’18’08

41’78

20’36

16’04

自由度

分散

合計

①ウォーターバスに水を入れ温度を設定する※0℃、2℃に水は凝固点降下を利用して温度を下げるために水に適量のNaClを入れ、その上に水を入れた熱を伝えやすい浅いトレイを浮かす。トレイの中の水温が設定温度になった時点で②
に進む。

自由度

水準間

緩衝材

酸性紙

紙の強度

６組１２班 名前 浦部恵佳 田中琴華

名前 浦部恵佳 田中琴華

490830.8088

23

紙を水面に落としてから紙全体の色が変わる(水が染み込む)までの時間を計る。

↓常温↓４℃より低温↓４℃より高温・結果から仮説が肯定される
統計的に差がある！
のか、否定されるのか、それともどちらとも言えないのか、理由と共に自らの意見を記載する。
仮説が肯定されることがよいわけではないです。研究
結果と仮説が一致しなかった場合は、その理由や原因を記載する。

分散分析表
変動
水準間

70578.835

4 17644.70875 289.9437206

水準内912.8345

15 60.85563333

合計

71491.6695

19

過去

未来

※絶対に仮説ありきの意見
曲線のグラフを作成して何度のときに完全や、言い過ぎた主張をしないに浸透するまでに時間がかかるのか調べこと。批判的思考力を発揮しる。
てきた取り組んできたこれま
予想：密度が最大のときに浸透時間も最大での過程が台無しに・・・。

・実験で使用したコピー用紙 ・実験の様子になるのではないか？

参考文献
医学部受験を決めたら私立・国公立大学医学部に入ろう

sidaiigakubu.com/about-site/

まとめと分析

F値

水は約4℃のとき密度が最大になる

確率0**