- 理科
- 中学2年
- 化学
- 化学変化と原子・分子
LESSON 3 / 3
化学変化と質量¶
物質の分解、原子・分子と化学式、化学変化と化学反応式、酸化と還元、化学変化と熱、質量の保存と質量の比を、実験と粒子のモデルで説明する。
このLessonでできるようになること¶
- 化学変化の前後で全体の質量が変わらないことを、原子で説明できる
- 金属と酸素が結びつく質量の比を使って計算できる
- 加熱をくり返したときの質量の変化を、グラフから読み取れる
前に習ったこと¶
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基本を理解する¶
質量保存の法則¶
化学変化の前後で、物質全体の質量は変わりません。これを質量保存の法則といいます。原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらないからです。
| 実験 | ふたを閉じて(密閉して)はかる | ふたを開けてからはかる |
|---|---|---|
| 石灰石とうすい塩酸(二酸化炭素が出る) | 変わらない | 気体が出ていったぶん軽くなる |
| うすい硫酸と水酸化バリウム水溶液(白い沈殿) | 変わらない | 変わらない(気体が出ない) |
スチールウールを空気中で燃やすと、結びついた酸素のぶんだけ質量がふえます。これも、外から入った酸素まで含めれば質量は保存されています。
金属と酸素が結びつく質量の比¶
銅の粉末を加熱しては質量をはかることをくり返すと、やがて質量がふえなくなります。銅がすべて酸素と結びついたからです。
銅の質量を変えて十分に加熱すると、できる酸化銅の質量は銅の質量に比例します。
| 金属 | 金属:酸素 | 金属:酸化物 |
|---|---|---|
| 銅 | 4:1 | 4:5 |
| マグネシウム | 3:2 | 3:5 |
計算の手順
- 結びついた酸素の質量 = 加熱後の質量 − 加熱前の金属の質量
- 比を使って、その酸素と結びついた金属の質量を求める
- 「反応していない金属」は、全体からその量を引く
動かして確かめる¶
変える条件を一つ決め、結果を予想してから操作しよう。
例題¶
反応していない銅を求めよう¶
銅 2.0 g を加熱したら、途中で 2.3 g になった。まだ反応していない銅は何 g か。
解き方
結びついた酸素は 2.3 − 2.0 = 0.3 g。銅:酸素=4:1 なので、反応した銅は 0.3 × 4 = 1.2 g。残りは 2.0 − 1.2 = 0.8 g。
自分でやってみる¶
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間違えやすいポイント¶
「ふたを開けて軽くなったのは、質量保存の法則が成り立たないから」¶
出ていった気体まで含めれば、質量は保存されている。
「酸化銅の質量に 4:1 を使う」¶
4:1 は銅と酸素の比。銅と酸化銅なら 4:5。何と何の比かを確かめる。
まとめ¶
| 確かめること | できること |
|---|---|
| 1 | 化学変化の前後で全体の質量が変わらないことを、原子で説明できる |
| 2 | 金属と酸素が結びつく質量の比を使って計算できる |
| 3 | 加熱をくり返したときの質量の変化を、グラフから読み取れる |
理解度チェック¶
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