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中学 化学

「物質の見分け方」から始める。図が主役、文字は補足。教師がいなくても進められる。

目次

Unit 0 — 小学校の復習

Unit 1 を読むのに必要な「物・重さ・体積」の感覚を、絵で確認する。

① 「物」と「物質」って?

身の回りにある「もの」は、すべて何かでできている。かたちあるもの = 物体。何でできているか = 物質。この2つを区別するのが化学の最初の一歩。

図 0-A
物体（ぶったい） かたちのある「もの」 茶わん 何でできている? 物質（ぶっしつ） 中身（材料） 陶器(とうき) ＝粘土を焼いたもの プラスチック 木 同じ「茶わん」でも 材料はいろいろ
「物体」は形、「物質」は中身。同じ茶わんでも、陶器・プラ・木と材料はちがう。

② 重さの単位

重さは g（グラム） や kg（キログラム） で測る。

図 0-B
50.0 g 電子はかり りんご 1個 ≒ 約 200g 1 1円玉 = ちょうど 1g
1g の感覚 = 1円玉。1kg = 1000g。

③ 体積の単位

体積は cm³（立方センチメートル） や mL（ミリリットル）、L（リットル） で測る。

図 0-C
1辺 1cm のさいころ ＝ 1 cm³ = 水 1 mL = 1 cm³ ⚠ 超重要! 1 cm³ ＝ 1 mL → 立方センチとミリリットルは 　同じ量 水なら、1mL の重さ ＝ 1g
1cm³ = 1mL ＝ 角砂糖1個ぐらいの大きさ。水ならその重さは1g。

Unit 0 のまとめ

  • 物体 = 形のあるもの／物質 = 中身（材料）
  • 重さ：1円玉 = 1g。1000g = 1kg
  • 体積：1cm³ = 1mL。水なら 1cm³ = 1g

これだけ頭に入れば、Unit 1 に進める。

Unit 1 — 物質の見分け方

身の回りの「物」を、金属／非金属、有機物／無機物、密度 の3つの見方で見分けられるようになる。

図 1-21（Unitの地図）
身のまわりの物質 ① 金属の目で見る 電気を通す? たたくと広がる? ② 燃やしてみる CO₂ が出る = 有機物 ③ 密度で見分ける 重さ ÷ 体積 = 指紋 物質を見分ける3つの目
この単元では、物質を見分ける「3つの目」を身につける。

① 物体と物質 — 同じ物体でも物質はちがう

1本の鉛筆は物体。けれど、よく見るといくつもの物質でできている。

図 1-1
鉛筆（物体） 分解すると… 木 本体の部分 黒鉛 芯（しん） ゴム 消しゴム部分 金属 留め金の部分 1つの物体 = 4つの物質 でできている
「鉛筆」というひとつの物体は、木・黒鉛・ゴム・金属の4つの物質からできている。

逆に、形は同じでも物質はちがうこともある。

図 1-2
ガラス 割れやすい・透明 プラスチック 軽い・割れにくい 紙 使い捨て・燃える
形は同じ「コップ」でも、物質はガラス／プラスチック／紙とちがう。

📚 用語

  • 物体ぶったいかたちのある「もの」。コップ、鉛筆、人。
  • 物質ぶっしつ物体をつくっている「中身（材料）」。ガラス、木、鉄、水。

目からウロコ：化学は「中身」を見る学問

道で「鉛筆を見て」と言われると、ふつうは形を見る（物体）。
化学者は「中身は何でできてる?」と聞いている（物質）。視点がちがうだけで、見える世界が変わる。

② 金属の見分け方 — 5つの性質

金属には、ほかの物質にはない5つの性質がある。1つでも当てはまればその物質は金属。

性質①：電気を通す

図 1-3
① 回路を組む 電池 💡 ↑ ここに物を当てる ② 鉄に当てる 鉄のくぎ 💡 ⭕ 光った！ テスターを当てる ③ 木に当てる 木のぼう 💡 ❌ 光らない 電気が流れない ④ 結論 電気を通す ＝ 金属 のしるし
電池と豆電球をつないで、物体に当てる。光れば金属。

性質②：磁石につく（★ただし鉄系だけ）

図 1-4（重要）
磁石 + 鉄 N S ⭕ くっつく 磁石 + アルミ N S × ❌ つかない アルミも金属なのに! 磁石 + 1円玉 N S 1円 × ❌ つかない 1円玉はアルミ製 ⚠ 大事! 磁石につくのは 鉄・ニッケル ・コバルト の3つだけ アルミ・銅・金は 金属でもつかない → ✗ 試験頻出
磁石につくのは「金属の証」ではない。鉄・ニッケル・コバルトだけ。試験で必ず狙われる。

よくある間違い：「アルミは金属だから磁石につく」← ✗

金属には「電気を通す」「たたくと広がる」など共通の性質がある。けれど磁石につくのは鉄・ニッケル・コバルトだけ。
アルミ缶、1円玉、銅線、金、銀 ── どれも金属なのに磁石にはつかない。

★ 「金属 ＝ 磁石につく」と覚えるのは間違い。 電気を通すこと の方が金属の特徴。

性質③：金属光沢（みがくと光る）

図 1-5
⭕ 金属（みがいた） ピカッと光が反射する ❌ 非金属（木） ザラザラ、光らない
みがくとピカッと光るのは金属の特徴。これを「金属光沢」という。

性質④：たたくと広がる（展性）

図 1-6
金属のかたまり ハンマー 🔨 広がる（金箔のように） 展性（てんせい） ＝ 広がる性質
金属をハンマーでたたくと、割れずに広がる。金箔（きんぱく）はこの性質を使ったもの。

性質⑤：引っぱると伸びる（延性）

図 1-7
金属棒 ← 引っぱる → 細く長くなる（針金のように） 延性（えんせい） ＝ 伸びる性質
金属を両端から引くと、ちぎれずに細く伸びる。電線・針金はこの性質。

金属の5つの性質チェックシート

図 1-8
物質 ①電気を 通す ②磁石に つく ③光沢 ④たたくと 広がる ⑤引っぱると 伸びる 鉄 ⭕ ⭕ ⭕ ⭕ ⭕ アルミ ⭕ ❌ ⭕ ⭕ ⭕ 銅 ⭕ ❌ ⭕ ⭕ ⭕ プラスチック ❌ ❌ ❌ ❌ ❌ 木 ❌ ❌ ❌ ❌ ❌ 点線より上が金属、下が非金属。「磁石」だけ列が乱れる ── 鉄系だけが⭕。
5つの性質を表にすると、金属と非金属の境目がきれいに見える。「磁石」の列だけ乱れるのが要注意。

よくある間違い：金属の見分けクイズ

Q. アルミは磁石につく？

○ つく（金属だから）

✓ つかない！

金属の代表的な性質は「電気を通す」と「光沢」と「展性・延性」。磁石につくのは特殊な金属（鉄・ニッケル・コバルト）だけ。

実験を動画で見る

家でテスターを使うのは難しいので、動画で見るのが分かりやすい：

📚 用語

  • 金属きんぞく電気を通し、光沢・展性・延性をもつ物質のグループ。鉄・銅・アルミ・金・銀など。
  • 非金属ひきんぞく金属の性質を持たない物質。プラスチック・木・ガラス・ゴムなど。
  • 展性てんせいたたくと広がる性質。金属の特徴。
  • 延性えんせい引っぱると細く伸びる性質。金属の特徴。
  • 金属光沢きんぞくこうたくみがくとピカッと光る性質。

練習① 金属の見分け方（紙に書いて、Webで答え合わせ）

問題番号（赤いタグ）をクリックすると、右下の記録パネルに自動入力されます。

  1. chem-1-q1 金属には共通する性質が5つあります。すべて書きなさい。
    ① 電気を通す　② みがくと光る（金属光沢）　③ たたくと広がる（展性）　④ 引っぱると伸びる（延性）　⑤ 磁石につく（ただし鉄・ニッケル・コバルトのみ）
  2. chem-1-q2 アルミニウムは金属ですか、非金属ですか。　また、その理由を書きなさい。
    金属。電気を通し、光沢があり、たたくと広がるなど、金属の性質を持つから。（磁石にはつかないが金属である）
  3. chem-1-q3入試頻出 次のうち、磁石につく物質はどれですか。
    鉄アルミニウム銅プラスチックニッケル
    鉄・ニッケル（磁石につくのは鉄・ニッケル・コバルトのみ）
  4. chem-1-q4 金箔（きんぱく）はとても薄く広げた金です。金属のどの性質を使って作られていますか。
    展性（たたくと広がる性質）
  5. chem-1-q5 電線（銅線）は金属のどの性質を使っていますか。
    延性（引っぱると伸びる性質）。さらに、電気を通す性質も使っている。

③ 有機物と無機物 — 燃やして見分ける

物質を「金属／非金属」とは別の見方で分けることもできる。それが 有機物 と 無機物。
見分け方は 「燃やしてみる」。これだけ。

図 1-10
① 砂糖をスプーンに 砂糖（白い） ② 炎で加熱 茶色く変わる ③ 黒く焦げる 黒い ＝ 炭素（C） 煙には水蒸気（H₂O）も ④ 結論 燃やすと CO₂ （二酸化炭素）と H₂O （水） が出るものは 有機物
砂糖を燃やすと、黒い炭（C）と二酸化炭素・水が出る。「燃やすと CO₂ が出る ＝ 有機物」が見分け方。

「有機物」は、もとの意味は「生き物（有機）が作るもの」。でも今は、炭素（C）を含む物質のことを指す。
「無機物」はそれ以外。

図 1-11
有機物（炭素を含む） 無機物（炭素を含まない） 砂糖 C₁₂H₂₂O₁₁ 木 紙 プラスチック ロウ 油 エタノール でんぷん → 燃やすと CO₂ と H₂O が出る 食塩 NaCl 金属 ガラス 水 石 アンモニア 空気 炭酸カルシウム → 燃えないか、燃えても CO₂ を出さない 「もとは生き物に由来したもの」が有機物 / それ以外が無機物 ⚠ 例外：炭素・二酸化炭素・炭酸カルシウムは「炭素を含むけど無機物」
有機物の例：砂糖・木・紙・プラ・油・エタノール。無機物の例：食塩・金属・ガラス・水・石。

見分け方フローチャート

図 1-12
物質を燃やす CO₂ が 出るか? YES 有機物 NO 無機物 砂糖、木、紙、 プラスチック、 油、ロウ… 食塩、金属、 ガラス、水、 空気… ★ ただし、炭素 C・CO₂・炭酸カルシウム CaCO₃ は「炭素を含むけど無機物」
燃やして CO₂ が出れば有機物、出なければ無機物。ただし下の例外3つだけは別。
図 1-13（例外3つ）
炭素を含むけど「無機物」に分類されるトリック3つ ① 炭素 C C 炭、ダイヤモンド 「炭素そのもの」は除外 ② 二酸化炭素 CO₂ O C O 炭素入り でも 無機物 ③ 炭酸カルシウム CaCO₃ CaCO₃ 石灰岩・チョーク・貝がら 理科では無機物として扱う
この3つだけは試験で狙われる「炭素を含むのに無機物」の例外。

目からウロコ：「有機物」は元々「生き物が作るもの」という意味

砂糖・でんぷん・油・木・紙 ── これらは全部「生き物（植物や動物）が作ったもの」。だから昔の科学者は「生き物が作るもの = 有機物」と呼んでいた。

その後、有機物の正体が「炭素を含む化合物」だと分かった。けれど CO₂ や石灰岩は「生き物が作るとは限らない、ただの炭素入り物質」なので、慣習で無機物に残った。

つまり「炭素を含むかどうか」より「生き物が作るっぽいかどうか」で見分けても、ほぼ当たる。

📚 用語

  • 有機物ゆうきぶつ炭素を含み、燃やすと CO₂ と H₂O を出す物質。砂糖・木・紙・プラスチックなど。
  • 無機物むきぶつ有機物以外の物質。食塩・金属・ガラス・水。例外：C・CO₂・CaCO₃。
  • 炭素たんそ記号 C。有機物のしるし。黒い炭・ダイヤモンドはこれそのもの。
  • 二酸化炭素にさんかたんそ記号 CO₂。有機物が燃えると出る気体。石灰水を白く濁らせる。

練習② 有機物と無機物

  1. chem-1-q6 有機物とはどんな物質ですか。
    炭素を含み、燃やすと二酸化炭素（CO₂）と水（H₂O）を出す物質。
  2. chem-1-q7 次のうち、有機物はどれですか。
    砂糖食塩プラスチック鉄紙ガラス
    砂糖、プラスチック、紙（炭素を含み、燃やすとCO₂が出る）
  3. chem-1-q8 二酸化炭素は炭素（C）を含むのに、なぜ無機物に分類されますか。
    有機物は「生き物に由来する炭素を含む物質」を指してきた歴史があり、CO₂ のように単純な炭素化合物（C・CO₂・CaCO₃など）は慣習で無機物として扱われる。
  4. chem-1-q9 ある物質を燃やしたら、白い灰になり、煙の中に水蒸気と二酸化炭素が確認できました。この物質は有機物・無機物のどちらですか。
    有機物（CO₂ と H₂O が出たので、炭素と水素を含むと分かる）
  5. chem-1-q10 二酸化炭素が発生したことを確かめる薬品を答えなさい。また、その薬品はどう変化しますか。
    石灰水（せっかいすい）。CO₂を通すと白く濁る。

④ 密度 — 物質の「指紋」

金属でも、鉄と銅とアルミは別の物質。同じ大きさでも重さがちがう。これを数値で表したものが 密度。

図 1-14
同じ体積（1cm³）で、重さはこんなにちがう 鉄 1 cm³ 7.9 g 銅 1 cm³ 8.9 g アルミ 1 cm³ 2.7 g 木 1 cm³ 0.5 g 同じ大きさのサイコロでも、重さは物質によってまるで違う。これが「物質の指紋」。
同じ 1cm³ でも、鉄は7.9g、木は0.5g。「重さ ÷ 体積」が物質ごとに決まっている ＝ 密度。
図 1-15
逆に：同じ「100g」だと、大きさはこうなる 鉄 100g 小さい 体積 約12.7cm³ アルミ 100g 中ぐらい 体積 約37cm³ 木 100g 大きい 体積 約200cm³ → 密度が大きいほど 　「ぎっしり詰まっている」
同じ重さなら、密度が大きい物質ほど小さい。鉄は「ぎっしり」、木は「すかすか」。

密度の公式

図 1-16
密度 [g/cm³] = 質量 [g] 体積 [cm³] = g ÷ cm³ 例: 鉄 50g、体積 6.3cm³ なら、密度 = 50 ÷ 6.3 ≒ 7.9 g/cm³
密度＝質量÷体積。単位は g/cm³（「グラム毎立方センチメートル」）。

水に浮くか沈むか

水の密度は 1.0 g/cm³。これより小さいものは浮き、大きいものは沈む。

図 1-17
水面 氷 0.92 g/cm³ ⭕ 浮く 木 0.5 g/cm³ ⭕ 浮く 油 0.9 g/cm³ ⭕ 浮く 水 = 1.0 （基準） 鉄 7.9 ❌ 沈む 銅 8.9 ❌ 食塩 2.2 ❌ 石 2.7 ❌ 水(1.0)より密度が小さい → 浮く ／ 大きい → 沈む
水の密度1.0を基準にして、それより軽ければ浮く、重ければ沈む。

密度を測る手順

図 1-18
① 質量を測る 63.0 g 電子はかり m = 63.0 g ② 水を入れる 50 40 30 V₁ = 50 mL ③ 物体を沈める 60 50 V₂ = 58 mL ④ 計算する 体積 V = V₂ - V₁ = 58 - 50 = 8 cm³ 密度 ρ = m ÷ V = 63 ÷ 8 ≒ 7.9 g/cm³ → これは鉄!
体積はメスシリンダーで「水位の差」として測る。これが密度測定の基本。
図 1-19
⭕ 正しい読み方 30 20 目線 真横 凹面（へこみ）の下を読む 28 mL ❌ よくある間違い 30 20 上から 見てる → 値がずれる
メスシリンダーは「真横から」「凹面の下のライン」で読む。上から見ると値がずれる。
図 1-20
主な物質の密度（4℃の水を基準） 物質 密度 [g/cm³] 水とくらべて 金 19.3 沈む 銅 8.96 沈む 鉄 7.87 沈む アルミニウム 2.70 沈む ガラス 2.5 沈む 水（基準） 1.00 ─ 氷 0.92 浮く 木材（杉） 0.4 浮く 空気 0.0012 （とても軽い）
密度は物質ごとに決まった値（指紋のようなもの）。測ればその物質が何か分かる。

目からウロコ：密度は「物質の指紋」

あなたが見つけた銀色の金属が、銀なのかアルミなのか？ 見た目では区別できない。
でも、密度を測ると一発で分かる。銀は10.5、アルミは2.7。桁がちがう。

これが密度の威力。物質の正体を当てるための「指紋」。

よくある間違い：「重さ」と「密度」をごちゃまぜにする

「鉄は重い、木は軽い」と言うけれど、これは同じ大きさで比べたときの話。

例：1tonの木材と100gの鉄を比べたら、木材の方が重い。
けれど、密度は鉄＞木材。「大きさあたりの重さ」だから物質ごとに決まっている。

密度の実験を動画で見る

同じ大きさの金属球を水に沈める実験はよく動画になっている：

📚 用語

  • 密度みつど物質1cm³あたりの質量。単位はg/cm³。物質ごとに決まった値。
  • 質量しつりょう物体の「物質の量」を表す値。単位はg, kg。電子はかりで測る。
  • 体積たいせき物体の大きさ。単位はcm³, mL, L。メスシリンダーで測る。
  • メスシリンダー液体の体積を測る筒。読むときは真横から、凹面の下を読む。

練習③ 密度（計算問題あり）

  1. chem-1-q11 密度を求める公式を書きなさい。
    密度 [g/cm³] = 質量 [g] ÷ 体積 [cm³]
  2. chem-1-q12 ある金属のかたまり：質量 27g、体積 10 cm³。密度を求めなさい。
    27 ÷ 10 = 2.7 g/cm³（アルミニウム）
    詰まったら → 単位（g, cm³）の復習に戻る
  3. chem-1-q13入試頻出 質量 158g、体積 20 cm³ の金属。密度を求め、図1-20の表から物質名を答えなさい。
    158 ÷ 20 = 7.9 g/cm³　→ 鉄
  4. chem-1-q14 50mLの水を入れたメスシリンダーに、ある金属を沈めたら、水面が68mLになりました。この金属の体積は何 cm³ ですか。
    68 − 50 = 18 cm³（1 mL = 1 cm³）
  5. chem-1-q15 質量 89.6g、体積 10 cm³ の金属の密度と物質名を答えなさい。
    89.6 ÷ 10 = 8.96 g/cm³　→ 銅
  6. chem-1-q16 水（密度 1.0 g/cm³）と次の物質を一緒に水に入れたとき、水に浮くものをすべて選びなさい。
    鉄 (7.87)氷 (0.92)アルミ (2.7)木 (0.4)銅 (8.96)
    氷、木（水より密度が小さい）
  7. chem-1-q17 質量 200g の水の体積は何 cm³ ですか。（水の密度は 1.0 g/cm³）
    200 cm³（密度1.0なので、質量と体積の数値が一致）
  8. chem-1-q18 密度 19.3 g/cm³ の金属を 5 cm³ 持っている。質量は何 g ですか。
    19.3 × 5 = 96.5 g（密度 = 質量 ÷ 体積 を変形して、質量 = 密度 × 体積）
  9. chem-1-q19 メスシリンダーで体積を測るとき、目線はどこに合わせ、どの位置の数値を読みますか。
    目線は水面と同じ高さ（真横）に合わせ、水面の凹面（へこみ）の下の位置を読む。
    詰まったら → 図 1-19 メスシリンダーの読み方を見直す
  10. chem-1-q20 ある物体を水に入れたら、底に沈んだ。この物体の密度について言えることを書きなさい。
    密度が水（1.0 g/cm³）より大きい。

Unit 1 まとめ

図 1-22（目からウロコ）
身のまわりの「物」は、ぜんぶ物質の組み合わせ 自転車 → 金属 フレーム ゴム タイヤ プラ サドル ⭕ 金属 = 電気を通す、磁石につく(鉄系) ⭕ ゴム・プラ = 有機物（炭素を含む） ⭕ 鉄は密度 7.9 g/cm³（水に沈む） ＝ Unit 1 で学んだことは 　身のまわりの物すべてに使える
自転車を「物質の目」で見ると、金属・ゴム・プラスチックなどに分解できる。化学を学んだ目で世界を見直そう。

目からウロコ：化学とは「中身を見る目」を持つこと

Unit 1 を学ぶ前と後では、同じ「自転車」も違って見える。

これからの単元では、もっとミクロな世界（原子・分子・反応）に入っていく。でも基本はいつも同じ ── 「中身は何か」「何でできているか」を問う。それが化学。

📊 この単元の現在地 0 / 20 問できた 苦手マップを見る

Unit 1 はここまで。問題を解いて記録すると、上の「現在地」と苦手マップに反映される。
完璧でなくてOK。「分からない」を見つけたことは、すでに前進。

Unit 2 — 気体の性質

主な気体（酸素・二酸化炭素・水素・アンモニア・窒素）の発生方法・性質・集め方を覚える。

図 2-MAP
気体を調べる ① 発生方法 どんな反応で出るか ② 性質 色・におい・水への溶けやすさ ③ 集め方 水上・上方・下方置換 ④ 確かめ方 石灰水・線香・マッチ
気体は「どう作る・どう集める・どう確かめる」の4つの観点で押さえる。

① 気体の集め方 — 3つの方法

気体は水に溶けるかと空気より重いか軽いかで集め方を選ぶ。

図 2-1（重要）
① 水上置換法 水に溶けにくい気体 気体 水と置きかわって集まる ② 上方置換法 空気より軽くて、水に溶ける気体 気体 上へ 軽い気体は上にたまる ③ 下方置換法 空気より重くて、水に溶ける気体 気体 下へ 重い気体は下にたまる
水に溶けにくい→水上、軽い→上方、重い→下方。気体の性質から集め方が決まる。

目からウロコ：集め方は「気体の性質」から逆算される

「水上置換にしますか上方にしますか」と聞かれたら、まず気体の性質を思い出す： 水に溶けるか？空気と比べて軽いか重いか？　その答えから集め方が機械的に決まる。
集め方を丸暗記する必要はない。性質さえ知っていれば導ける。

② 5つの主要気体

中学で扱う気体は主に5つ。それぞれの発生方法・性質・集め方・確かめ方を表で押さえる。

図 2-2（最重要：気体一覧表）
気体 発生方法 性質 集め方 確かめ方 酸素 O₂ 過酸化水素水 + 二酸化マンガン （オキシドール + MnO₂） 色なし・におい無し 水に溶けにくい 空気よりやや重い 水上置換 線香を入れる → 炎が強くなる （ものを燃やす） 二酸化 炭素 CO₂ 石灰石 + うすい塩酸 （または貝がら・卵殻） 色なし・におい無し 水に少し溶ける（酸性） 空気より重い 水上置換 or 下方置換 石灰水に通す → 白くにごる 水素 H₂ 亜鉛(Zn) + うすい塩酸 （鉄やマグネシウムでも可） 色なし・におい無し 水に溶けない 最も軽い気体 水上置換 マッチで火をつける → ポンと音、燃える （水ができる） アンモニア NH₃ 塩化アンモニウム + 水酸化カルシウムを加熱 色なし 刺激臭あり 水によく溶ける（アルカリ性） 上方置換 湿った赤色 リトマス紙 → 青くなる 窒素 N₂ 空気中に約78%含まれる （実験で発生させることは少ない） 色なし・におい無し 水にほとんど溶けない 反応性が低い（安定） 水上置換 特になし （反応しにくい） ★ この表を全部覚えるのが Unit 2 のゴール
5つの気体の全部を1枚にまとめた表。試験ではこの表のどこかが必ず問われる。

③ 代表的な実験

酸素の発生：過酸化水素水 + 二酸化マンガン

図 2-3
過酸化水素水 （オキシドール） 二酸化マンガン（黒い粒） 酸素 過酸化水素水 → 水 + 酸素 二酸化マンガンは「触媒」（自分は変化しないが反応を進める）
過酸化水素水に二酸化マンガンを加えると、酸素が泡として発生する。水上置換で集める。

二酸化炭素の発生：石灰石 + 塩酸

図 2-4
うすい塩酸 石灰石（CaCO₃） 石灰水 → 白くにごる 石灰石 + 塩酸 → 塩化カルシウム + 水 + CO₂ 確かめ方：石灰水に通して白くにごれば CO₂
石灰石（または貝がら・卵殻）に塩酸を加えると CO₂ が発生。石灰水で確認できる。

よくある間違い：「酸素を作るのに二酸化マンガン」と思う

酸素を生み出しているのは 過酸化水素水。二酸化マンガンは触媒（反応を助けるだけで、自分は変化しない）。
試験で「酸素を発生させる物質は？」と聞かれたら過酸化水素水が答え。

動画で見る

📚 用語

  • 水上置換すいじょうちかん水と置きかえて気体を集める方法。水に溶けにくい気体に使う。
  • 上方置換じょうほうちかん空気と置きかえる方法。空気より軽くて水に溶ける気体（アンモニアなど）。
  • 下方置換かほうちかん同じく空気と置きかえ。空気より重くて水に溶ける気体（塩素など）。
  • 触媒しょくばい反応を進めるが自身は変化しない物質。酸素発生における二酸化マンガンなど。

練習④ 気体の性質

  1. chem-2-q1 気体の集め方を3つ書きなさい。
    水上置換法、上方置換法、下方置換法
  2. chem-2-q2 水に溶けにくい気体に使う集め方はどれですか。
    水上置換法
  3. chem-2-q3 酸素を発生させるのに使う2つの薬品を答えなさい。
    過酸化水素水（オキシドール）、二酸化マンガン（触媒）
  4. chem-2-q4 酸素があることを確かめる方法を書きなさい。
    火のついた線香を入れる。炎が強く（はげしく）燃える。
  5. chem-2-q5 二酸化炭素を発生させる薬品の組み合わせを書きなさい。
    石灰石（または貝がら・卵殻）＋ うすい塩酸
  6. chem-2-q6入試頻出 二酸化炭素を確かめる方法を書きなさい。
    石灰水に通すと、白くにごる。
  7. chem-2-q7 水素を発生させるには、どんな金属と何を反応させますか。
    亜鉛（または鉄・マグネシウム）＋ うすい塩酸
  8. chem-2-q8 水素を確かめる方法を書きなさい。
    マッチの火を近づけると、ポンと音を立てて燃え、水ができる。
  9. chem-2-q9 アンモニアの集め方は何ですか。また、その理由を書きなさい。
    上方置換。アンモニアは空気より軽く、水によく溶けるから。
  10. chem-2-q10 アンモニアの特徴的なにおいを何といいますか。
    刺激臭（しげきしゅう）
  11. chem-2-q11 空気の約78%を占める気体を答えなさい。
    窒素（N₂）
  12. chem-2-q12 次の気体のうち、水に最も溶けやすいのはどれですか。
    酸素水素アンモニア窒素
    アンモニア（水に非常によく溶ける／アルカリ性）
📊 この単元の現在地 0 / 12 問できた 苦手マップを見る

Unit 3 — 水溶液

溶質・溶媒・溶液の関係、質量パーセント濃度の計算、溶解度・再結晶を理解する。

図 3-MAP
① 溶ける 溶質・溶媒・溶液 ② 濃さを測る 質量パーセント濃度 ③ 限界がある 溶解度・飽和 ④ 取り出す 再結晶・ろ過
水溶液は「溶かす → 濃さを測る → 限界を知る → 取り出す」の4段階で学ぶ。

① 溶質・溶媒・溶液

図 3-1
溶質 食塩 （溶ける物） + 溶媒 水 （溶かす液体） = 溶液 食塩水 （できた液体） 関係式 溶質 + 溶媒 = 溶液 例：食塩 20g + 水 80g 　 → 食塩水 100g ★ 質量は保存される
「溶質」が「溶媒」に溶けて「溶液」になる。質量は溶質+溶媒=溶液で保存。

② 質量パーセント濃度

水溶液の濃さを表す数字。「溶液全体のうち、溶質が何%か」。

図 3-2（公式）
質量パーセント濃度 [%] = 溶質の質量 [g] 溶液の質量 [g] × 100 例: 食塩 20g を水 80g に溶かす → 20/(20+80) × 100 = 20 %
分母は「溶液の質量」＝ 溶質＋溶媒。分母が「水だけ」ではないので注意。

よくある間違い：「水の質量」で割ってしまう

濃度は溶液（＝溶質＋水）で割る。水だけで割ると間違い。
例：食塩 20g、水 80g なら、分母は100g（食塩水全体）であって、80g（水）ではない。

③ 溶解度と溶解度曲線

水100gに溶ける物質の限界量を溶解度という。温度が上がるほど多く溶ける物質が多い（例外あり）。

図 3-3
溶解度 [g/水100g] 温度 [℃] 0 20 40 60 80 0 50 100 150 硝酸カリウム 食塩（NaCl） 溶解度曲線
硝酸カリウムは温度が上がるほどよく溶ける。食塩は温度を上げてもあまり変わらない。

目からウロコ：「冷やすと結晶が出る」のは、温度で溶解度が変わるから

熱い水に硝酸カリウムをたくさん溶かして、冷やすと結晶がたくさん出てくる。これが再結晶。
冷やすと「溶けていられる量」が減るので、あふれた分が結晶として出てくる。
一方、食塩はほとんど溶解度が変わらないので、再結晶しにくい（蒸発させて取り出す）。

④ ろ過の方法

図 3-4
ろ過の手順 ① ろうと台に固定 ② ろうとの足を ビーカー 　 の壁に つける ③ ガラス棒を使って 　 ろ紙に液を伝わせる ★ ガラス棒を使うのは、液が 　 飛び散らないため ★ 足を壁に つけるのは、液が 　 はねないため
ろ過は液と固体を分ける操作。ガラス棒・足の位置・ろうと台の使い方が頻出。

📚 用語

  • 溶質ようしつ溶ける側の物質（食塩・砂糖など）。
  • 溶媒ようばい溶かす液体（普通は水）。
  • 溶液ようえきできあがった液体（食塩水・砂糖水）。
  • 溶解度ようかいど水100gに溶ける限界量。温度で変わる。
  • 飽和水溶液ほうわすいようえきそれ以上溶けない、溶解度ぎりぎりの水溶液。
  • 再結晶さいけっしょう温度を変えて溶けきれなくなった溶質を結晶として取り出すこと。

練習⑤ 水溶液

  1. chem-3-q1溶質・溶媒・溶液の関係を「砂糖水」を例に説明しなさい。
    溶質＝砂糖、溶媒＝水、溶液＝砂糖水
  2. chem-3-q2食塩 25g を水 75g に溶かした。質量パーセント濃度は何%ですか。
    25 ÷ (25 + 75) × 100 = 25 %
  3. chem-3-q315%の食塩水 200g には食塩が何g溶けていますか。
    200 × 0.15 = 30g
    詰まったら → 図 3-2 質量パーセント濃度の式を見直す
  4. chem-3-q4溶解度とは何ですか。
    水100gに溶ける物質の最大量（g）。普通は温度ごとに値が決まっている。
  5. chem-3-q5飽和水溶液とは何ですか。
    その温度でこれ以上溶けない、溶解度ぎりぎりまで溶質が溶けた水溶液。
  6. chem-3-q6硝酸カリウムを使って再結晶ができる理由を書きなさい。
    硝酸カリウムは温度が高いほど多く溶けるので、熱い水で多く溶かしてから冷やすと、溶けきれなくなった分が結晶として出てくる。
  7. chem-3-q7食塩水から食塩を取り出すには、再結晶か蒸発か、どちらが向いていますか。理由とともに答えなさい。
    蒸発が向いている。食塩は温度を変えても溶解度がほとんど変わらないので、再結晶では取り出しにくい。
  8. chem-3-q8ろ過のとき、ろうとの足はどうしますか。理由とともに答えなさい。
    ろうとの足をビーカーの壁にぴったりつける。液がはねないようにするため。
  9. chem-3-q9ろ過のとき、液をろ紙に注ぐ道具は何ですか。
    ガラス棒（液が飛び散らないように、ガラス棒を伝わせて入れる）
  10. chem-3-q1020%の食塩水 100g に、水を 100g 加えると、濃度は何%になりますか。
    10%（食塩は20gのまま、溶液は200gになるので、20÷200×100=10%）
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Unit 4 — 状態変化

固体・液体・気体の三態と、温度による変化（融点・沸点）、状態変化での質量・体積を理解する。

① 物質の三態と粒子モデル

図 4-1（重要）
固体 きっちり並ぶ 体積：小 形：決まる 液体 くっついて流れる 体積：中 形：自由 気体 バラバラに飛び回る 体積：とても大 ／ 形：自由
温度が上がるほど、粒子の動きが激しくなり、固体→液体→気体と体積が大きくなる。

② 状態変化と質量・体積

重要：状態変化で「質量は変わらない、体積は変わる」

水→水蒸気では、質量は同じ（粒子の数は変わらない）。けれど体積は約1700倍になる。
粒子の数は変わらず、粒子と粒子の間の隙間が変わるだけ。

③ 融点と沸点

図 4-2
温度 [℃] 時間 0℃ 融点（とけてる） 100℃ 沸点（沸騰してる） 固体 固体+液体 液体 液体+気体 気体 ★ 融点・沸点では温度が止まる（エネルギーは状態変化に使われる）
水を加熱したときの温度変化。融点（0℃）と沸点（100℃）では温度が一時停止する。

目からウロコ：融点・沸点は「物質の指紋」

水：0℃で融け、100℃で沸騰／エタノール：-114℃で融け、78℃で沸騰／鉄：1538℃で融け、2862℃で沸騰。
融点・沸点は物質固有の値。不純物が混ざると変わるので、純度の判定にも使える。

④ 蒸留 — 混合物を分ける

沸点の違いを利用して混合物を分けるのが蒸留。例：赤ワインからエタノールを取り出す（エタノールが先に沸騰する）。

📚 用語

  • 融点ゆうてん固体が液体になる温度。
  • 沸点ふってん液体が気体になる温度。
  • 蒸留じょうりゅう沸点の差を利用して液体の混合物を分ける方法。
  • 状態変化固体↔液体↔気体の変化。質量は不変、体積は変わる。

練習⑥ 状態変化

  1. chem-4-q1物質の三態を答えなさい。
    固体・液体・気体
  2. chem-4-q2水が水蒸気になったとき、質量と体積はどうなりますか。
    質量は変わらない、体積は大きくなる（約1700倍）
  3. chem-4-q3水の融点と沸点を答えなさい。
    融点 0℃、沸点 100℃
  4. chem-4-q4融点・沸点で温度が一時的に変化しないのはなぜですか。
    加えた熱エネルギーが、温度を上げるのではなく状態変化に使われるから。
  5. chem-4-q5状態変化で粒子の数は変わりますか。
    変わらない（だから質量も保存される）
  6. chem-4-q6赤ワインからエタノールだけを取り出す方法を答えなさい。
    蒸留（エタノールの沸点が水より低いので、先に蒸発させて冷やして集める）
  7. chem-4-q7水が氷になるとき、体積はどう変わりますか（特殊）。
    大きくなる（水→氷は約1.1倍。例外的な現象。氷が水に浮く理由）
  8. chem-4-q8純粋な物質と混合物では、融点はどう変わりますか。
    純粋な物質は決まった温度で融けるが、混合物は融け始める温度と終わる温度に幅がある。
  9. chem-4-q9液体→気体への変化を何といいますか。
    蒸発（または沸騰：沸点に達した蒸発）
  10. chem-4-q10気体→液体への変化を何といいますか。
    凝縮（または液化）
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Unit 5 — 化学変化

原子・分子の概念と化学反応式の書き方、質量保存の法則を理解する。

① 原子と分子

物質はすべて、目に見えない小さな粒「原子」でできている。原子がいくつか結合したものが分子。

図 5-1
代表的な原子・分子のモデル 原子 C 炭素 H 水素 O 酸素 分子 H H 水素 H₂ H O H 水 H₂O O C O 二酸化炭素 CO₂ 原子は元素記号（H・C・O…）で表す。分子はそれらが結びついたもの。
原子＝粒、分子＝粒の組み合わせ。化学はこの粒の組み変えで起こる。

② 化学反応式

反応を式で書くと、化学反応のすべてが見える。例：水の電気分解。

図 5-2
2H₂O → 2H₂ + O₂ 水 2分子 → 水素 2分子 + 酸素 1分子 ★ 反応の前後で原子の数は同じ（H：4個、O：2個）
化学反応式は「矢印の前と後で原子の数が同じ」が絶対のルール。係数で調整する。

③ 質量保存の法則

目からウロコ：質量は変わらない、見た目が変わるだけ

木を燃やすと灰になる ── 「軽くなった」と思うが、出ていった気体（CO₂、H₂O）まで含めれば質量は変わらない。
化学変化は原子の組み変えで、原子そのものが消えたり生まれたりしない。だから全部足し算すれば質量は保存される。これが質量保存の法則。

④ 酸化と還元

物質が酸素と結びつくのが酸化、酸素を奪われるのが還元。同時に起こることが多い。

例：CuO（酸化銅）+ C（炭素） → Cu（銅）+ CO₂　── 炭素は酸素を取って酸化／酸化銅は酸素を奪われて還元。

📚 用語

  • 原子げんし物質をつくる最小の粒。元素記号で表す。
  • 分子ぶんし原子がいくつか結合した粒。物質の最小単位。
  • 化学反応式化学変化を記号と数字で書いた式。原子数は両辺で同じ。
  • 質量保存の法則化学変化の前後で全質量は変わらない。
  • 酸化／還元酸素と結びつく／酸素を奪われる反応。

練習⑦ 化学変化

  1. chem-5-q1物質をつくる最も小さな粒を何といいますか。
    原子
  2. chem-5-q2水分子を化学式で書きなさい。
    H₂O
  3. chem-5-q3入試頻出水の電気分解の反応式を書きなさい。
    2H₂O → 2H₂ + O₂
  4. chem-5-q4質量保存の法則を一言で書きなさい。
    化学変化の前後で、反応物と生成物の全質量は変わらない。
  5. chem-5-q510gの木が燃えてできた灰の質量は2g、出た気体は8gだった。質量保存の法則は成り立っていますか。
    成り立っている（2 + 8 = 10g で、元の木の質量と等しい）
  6. chem-5-q6酸化と還元のちがいを書きなさい。
    酸化：物質が酸素と結びつく反応／還元：物質が酸素を奪われる反応。多くの場合、同時に起こる。
  7. chem-5-q7鉄が酸化するとできる物質を化学式で書きなさい。
    Fe₂O₃（酸化鉄、いわゆる「さび」）
  8. chem-5-q8酸化銅と炭素を加熱したとき、銅が取り出されます。これは酸化銅にとって酸化か還元か答えなさい。
    還元（酸素を奪われた。炭素は酸化された）
  9. chem-5-q9化学反応式で大事なルールを書きなさい。
    矢印の左右で、各原子の数が同じになるように係数をつける。
  10. chem-5-q10分子をつくらない物質の例を1つあげなさい。
    食塩（NaCl）や金属（銅、鉄など）。原子が規則正しく集まった形で、分子ではない。
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Unit 6 — イオンと酸・アルカリ

イオン・電離・酸とアルカリ・中和反応・pHを理解する。中学化学の到達点。

① イオンと電離

原子が電子を失ったり得たりして電気を帯びた粒をイオンという。水に溶けてイオンに分かれることを電離という。

図 6-1
食塩水の電離 NaCl 食塩 水に溶けると Na⁺ 陽イオン + Cl⁻ 陰イオン ★ Na は電子を1個失い+の電荷 ★ Cl は電子を1個もらい-の電荷 これでイオンになる
食塩を水に溶かすと、ナトリウムイオン（+）と塩化物イオン（-）に分かれる。これが電離。

② 酸とアルカリ

水に溶けて H⁺（水素イオン） を出すのが酸、OH⁻（水酸化物イオン） を出すのがアルカリ。

図 6-2
酸（H⁺を出す） 青リトマス → 赤に変える BTB液 → 黄 フェノールフタレイン → 無色 例： 塩酸 HCl、硫酸 H₂SO₄ 酢酸、炭酸、レモン汁 アルカリ（OH⁻を出す） 赤リトマス → 青に変える BTB液 → 青 フェノールフタレイン → 赤 例： 水酸化ナトリウム NaOH 石灰水、アンモニア水
酸とアルカリは指示薬の色で見分ける。BTB液は「黄・緑・青」で「酸・中性・アルカリ」。

③ 中和反応 — 酸 + アルカリ = 塩 + 水

H⁺ と OH⁻ が結合して水になり、互いの性質を打ち消す反応が中和。同時に「塩（えん）」ができる。

図 6-3
HCl + NaOH → NaCl + H₂O 塩酸 + 水酸化ナトリウム → 食塩 + 水 ★ H⁺ + OH⁻ → H₂O が中和の本質。残りが塩 NaCl
酸とアルカリを混ぜると水と塩ができる。BTBは緑（中性）になる。

目からウロコ：胃薬は酸を中和する

胃液は塩酸（強酸）。食べすぎや胃酸過多のとき、アルカリ性の胃薬（炭酸水素ナトリウムなど）を飲む。
胃の中で中和反応が起き、塩酸が中和される ── これが胃薬のしくみ。

📚 用語

  • イオン電気を帯びた粒。陽イオン（+）と陰イオン（-）。
  • 電離でんり物質が水に溶けてイオンに分かれること。
  • 酸／アルカリH⁺／OH⁻ を出す物質。
  • 中和酸とアルカリが反応して水と塩ができる反応。
  • pH0〜14の数値で表す酸性度。7が中性、小さいほど酸、大きいほどアルカリ。

練習⑧ イオンと酸・アルカリ

  1. chem-6-q1電気を帯びた粒を何といいますか。
    イオン
  2. chem-6-q2食塩 NaCl が水に溶けたとき、できる2つのイオンを答えなさい。
    Na⁺（ナトリウムイオン）と Cl⁻（塩化物イオン）
  3. chem-6-q3酸の定義を「水素イオン」を使って書きなさい。
    水に溶けて水素イオン（H⁺）を出す物質。
  4. chem-6-q4アルカリの定義を「水酸化物イオン」を使って書きなさい。
    水に溶けて水酸化物イオン（OH⁻）を出す物質。
  5. chem-6-q5BTB液は酸性・中性・アルカリ性で何色になりますか。
    酸性：黄／中性：緑／アルカリ性：青
  6. chem-6-q6中和反応で必ずできる物質を2つ答えなさい。
    塩（えん）と水（H₂O）
  7. chem-6-q7入試頻出塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応式を書きなさい。
    HCl + NaOH → NaCl + H₂O
  8. chem-6-q8pHの中性の値はいくつですか。
    7
  9. chem-6-q9胃薬が胃酸を中和する理由を簡単に書きなさい。
    胃液は塩酸（酸性）、胃薬はアルカリ性で、中和反応が起き、酸の性質が打ち消されるから。
  10. chem-6-q10レモン汁と石けん水のpHはおおむねどう違いますか。
    レモン汁は酸性（pH 2-3）、石けん水はアルカリ性（pH 9-10）
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