2025/08/22
花火のひみつを「理科」で解き明かそう！ ――炎色反応・音・光・そして燃焼と化学変化！
はじめに
夏といえば、やっぱり「花火」！
様々な色でぱっと光り、どーんと大きな音で広がる花火には、実はたくさんの「理科のふしぎ」がつまっているのです。
今日は「炎色反応」「音の性質」「光の性質」に加えて、燃焼・化学変化・物質の変化といった理科の知識を使って、「花火」についてご紹介します！
様々な色の花火はなぜできる？――「炎色反応」
花火の魅力といえば、まずは「色」ではないでしょうか。
赤・青・緑・黄色など、どうしてこんなにカラフルなのでしょう。
実はこれ、「炎色反応（えんしょくはんのう）」と呼ばれる現象によるものです。
花火の中には金属の粉が入っていて、熱で加熱されるとそれぞれの金属が特定の色の光を出すのです。
この炎色反応を利用して、特定の物質を組み込み色を操作しているのですね。
炎色反応は高校でも学ぶ内容ですが、中学でも観察実験などで体験することができますよ！
花火が光るのはなぜ？――「燃焼の三条件」
花火が光るためには、火薬が燃える＝「燃焼（ねんしょう）」する必要があります。
でも、何でも簡単に燃えるわけではありません。
燃焼には３つの条件があるのです。
条件①：燃える物（火薬など）
条件②：酸素（空気中にあります）
条件③：点火（マッチやライターなど）
この3つがそろってはじめて、ものは燃えることができます。
これを「燃焼の三要素」といいます。
花火の玉の中には、すでに火薬と金属、酸素を含む材料がセットされていて、導火線に火をつけることで一気に反応が始まるのです。
大きな「ドーン！」はどうして起こる？――「音と圧力」
花火のあの大きな「ドーン！」という音も印象的ですね。
これは、空気の振動によって聞こえているのです。
花火が上がり、火薬が爆発すると、強い圧力で空気が押し広がります。
この、空気のふるえが「波」となって伝わり、「音」になるのです。
音が伝わる速さ：約340m／秒
光の速さ：約30万km／秒
そして上記の通り、音が伝わる速さより、光が伝わる速さの方が何倍も速いのです。
このため、遠くから見ると「光ってから数秒後に音が聞こえる」という体験がよくあるのですね。
中学１年生で学ぶ「音の伝わり方」では、こんな問題もよく見られます。
光の正体は何？――「光の性質」と「エネルギー」
光には不思議な性質がいくつもあります。
一部をご紹介します！
①光はまっすぐ進む
自ら光を出しているもの、光源からの光は直進します。
だから遠くに打ち上げられた花火も、くっきりと形を保ったまま私たちに届くのです。
②光は反射する
水面や建物のガラスに、花火の光が映っているのを見たことがありますよね？
これは「反射」という光の性質です。
光源からの光は、物体にあたると反射して、届くのです。
③ 光はエネルギーを持っている
光そのものがエネルギーを運びます。
花火の光で地面や顔があたたかく感じるのも、光のエネルギーの影響です。
もっと知りたい！花火と理科のつながり
ほかにも、花火にはさまざまな理科の要素が関わっています。
- ●空気抵抗と重力の関係：
- 花火が打ち上がる高さや落ちるスピードは、空気の抵抗や地球の引力の影響を受けます。
- ●圧力と爆発：
- 火薬が一気に気体になることで高圧力が生じ、爆発が起こります。
- これは「力と圧力の関係」として物理の分野で学びます。
- ●熱とエネルギー変換：
- 化学エネルギーが熱エネルギーや光エネルギー、音エネルギーに変わる。
- これも中学理科で重要な視点です。
- 花火の光が「光エネルギー」、どーんという音が「音エネルギー」、火の粉の熱さが「熱エネルギー」ですね。
おわりに：理科を学べば、日常の中にふしぎが見える！
こうして見ていくと、花火はただの「きれいなイベント」ではなく、
「理科のふしぎ」がたくさんつまった化学のショーなのです。
炎の色、爆発の音、光の広がり、そして燃えるしくみ――そのすべてが「理科」とつながっています。
ふだんの生活の中でも、「なんでこうなるの？」「どうしてそう見えるの？」と考えてみると、理科の目で見る世界はとてもおもしろくなります。
理科を学べば、夏の花火だけでなく、空の雲、冷たいアイス、蛇口の水、電車の音……。
すべてが「理科の教室」になります。
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みなさんも、ぜひ「理科の目」で世界をのぞいてみてくださいね！
【今回の執筆者】
イニシャル：MS
年代：20代
～ひとこと～
今夏の目標は浴衣を着てお祭りにいくことです！
イカ食べたい！
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