解説編

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理科 第5章

物質のすがた・状態変化

解説編

【既習/完成/最低25問】粒子・融点沸点。

解説編 — 途中式を省略せず確認。わかったら問題編で白紙再挑戦して定着。

図解で確認(メイン)

まず図を確認し、下の解説で各問の手順と根拠をたどってください。図が2枚あります。

物質の分類

純物質と混合物を分ける。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。

溶解度曲線

温度と溶ける量の関係。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。

答え合わせで確認:語呂・必暗・手順

正解/不正解のあと、知識不足なら下の対応表・必暗をその場で再生する。手順ミスなら戦い方を見直す。

覚え方この章の覚え方・語呂

語呂は「何と何が対応するか」が見えて初めて使える。下の矢印の左右を声に出してつなぐ。そのあと「なぜその性質/公式になるか」まで言える状態にする。

覚えの手がかり対応する答え
密度密度=質量÷体積。単位 g/cm³ など → 同じ体積なら重い方が密度大(物質)

必暗実験定石

変えた条件・そろえた条件・測定値を先に書く。覚え方より手順が本命。手順を言えたら「なぜその集め方/検出か」を一言添える。

  • 状態変化温度変化と熱の出入りをセット/純物質と混合物
  • 密度測定質量と体積の単位をそろえる/空気の泡に注意

戦い方理科の戦い方

知識で得点を確保し、計算・考察に時間を残す。単位を先に固定する。わからない用語は、定義→例→対比の順で戻す。

  • 手順知識問題で得点を確保し、計算・実験考察に時間を残す
  • 手順実験問題は「何を変えたか/何をそろえたか/何を測ったか」を先に書く
  • 手順単位・有効数字・グラフの軸を見直す。計算は式を残す
  • 手順生物・地学の用語は定義を一文で言えるかだけ確認して次へ
  • 手順毎日15分:学習中の単元の「受験で押さえる」を音読+書き
  • 手順毎日30〜50分:弱点単元の⑤⑥または⑦を1セット
  • 手順近い用語・近い年代・近い数値の取り違え
  • 手順問題文の一部だけ合っていて結論がずれる選択肢

図で確認

物質の分類

純物質と混合物を分ける。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。

溶解度曲線

温度と溶ける量の関係。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。

① 導入

この解説は、問題を解いたあと、または途中で止まったときに読んでください。 三態や加熱曲線の型は要点編に任せ、ここでは各問の手順を書きます。

② 基本概念

  • 固体・液体・気体は、粒子の並びと動きで区別します。
  • 状態変化の最中は、加熱していても温度がほぼ一定になります。
  • その一定温度が融点(固体→液体)または沸点(液体→気体)です。
  • 状態変化では物質そのものは変わりません。化学変化と混同しないでください。
  • 密度は質量÷体積です。単位をそろえてから割ります。

③ 図の確認

加熱曲線では、横ばいの区間を先に探します。 そこが状態変化です。温度が上がり続ける区間は、同じ状態のまま粒子の運動が増えている区間です。

④ 例題 解説

例1

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 固体 です。

液体は動きながら近接し、気体は間隔が広く自由に動きます。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 固体 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 固体 を確定します。

答え:固体

例2

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 融解 です。

液体が固体になる凝固とは変化の向きが逆です。加熱曲線では、固体を加熱した最初の平坦部が融解の手掛かりになります。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 融解 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 融解 を確定します。

答え:融解

例3

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 蒸発(気化・沸騰も可) です。

液体が気体になる状態変化の総称は気化です。水面から静かに起こる蒸発や、液体内部から盛んに起こる沸騰が具体例です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 蒸発(気化・沸騰も可) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 蒸発(気化・沸騰も可) を確定します。

答え:蒸発(気化・沸騰も可)

例4

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 2 です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 2 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 2 を確定します。

答え:2

⑤ 基本問題 解説

5

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 昇華 です。

固体→液体の融解とは違い、途中に液体の状態がありません。粒子図なら、規則正しい並びから間隔の広い配置へ直接変わるのが手掛かりです。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 昇華 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 昇華 を確定します。

答え:昇華

6

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 凝縮 です。

冷たいコップの表面に水滴がつく現象も具体例です。液体が気体になる気化とは逆向きです。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 凝縮 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 凝縮 を確定します。

答え:凝縮

7

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 凝固 です。

冷却曲線では温度が一定になる区間が手掛かりです。固体が液体になる融解とは逆向きです。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 凝固 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 凝固 を確定します。

答え:凝固

10

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 液体 です。

水を別の容器へ移すと形は容器に合わせて変わりますが、体積はほぼ保たれます。形も体積もほぼ決まる固体、容器いっぱいに広がる気体と区別します。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 液体 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 液体 を確定します。

答え:液体

11

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 気体 です。

空気を注射器に閉じ込めると押し縮められることが具体例です。体積がほぼ決まる液体とは区別します。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 気体 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 気体 を確定します。

答え:気体

12

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 2 です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 2 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 2 を確定します。

答え:2

8

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は a(一定) です。

純粋な物質の融点は一定になりやすいです。選択肢の「一定」が正しいです。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して a(一定) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え a(一定) を確定します。

答え:a(一定)

9

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は b(変わらない) です。

状態変化では、粒子の並びや動きは変わりますが、粒子の種類そのものは変わりません。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して b(変わらない) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え b(変わらない) を確定します。

答え:b(変わらない)

13

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 与えられた熱が粒子の並びを崩す(状態変化)に使われるから です。

融点では温度が一定に見えます。与えられた熱が、温度上昇ではなく粒子の並びを崩す(状態変化)に使われるからです。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 与えられた熱が粒子の並びを崩す(状態変化)に使われるから を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 与えられた熱が粒子の並びを崩す(状態変化)に使われるから を確定します。

答え:与えられた熱が粒子の並びを崩す(状態変化)に使われるから

14

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 純物質は一種類、混合物は複数の物質が混じる です。

純物質は一種類の物質だけからなります。混合物は複数の物質が混じっています。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 純物質は一種類、混合物は複数の物質が混じる を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 純物質は一種類、混合物は複数の物質が混じる を確定します。

答え:純物質は一種類、混合物は複数の物質が混じる

⑥ 標準問題 解説

15

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 4〜6分。融解(固体→液体)が起きている です。

表で温度が一定の区間を探します。4分と6分がどちらも 60℃ なので、4〜6分が平坦部です。

この温度帯の前は固体、あとは液体なので、起きている変化は融解(固体→液体)です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 4〜6分。融解(固体→液体)が起きている を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 4〜6分。融解(固体→液体)が起きている を確定します。

答え:4〜6分。融解(固体→液体)が起きている

16

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 60 です。

融点は、固体→液体の平坦部の温度です。問15の一定区間が 60℃ なので、融点は約 60℃ です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 60 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 60 を確定します。

答え:60

17

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 沸点(沸点の違い) です。

蒸留は、沸点の違いを利用して液体を分ける操作です。

水とエタノールの混合物を加熱し、先に出やすい蒸気を冷やして集める操作が例です。溶けない固体を液体から分けるろ過とは原理が違います。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 沸点(沸点の違い) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 沸点(沸点の違い) を確定します。

答え:沸点(沸点の違い)

18

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 泥水(砂と水なども可) です。

ろ過は、液体と溶けない固体を分けます。泥水や砂と水などが例です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 泥水(砂と水なども可) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 泥水(砂と水なども可) を確定します。

答え:泥水(砂と水なども可)

19

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は a(小さくなる) です。

密度 = 質量 ÷ 体積です。質量が同じで体積が大きいほど、商は小さくなります。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して a(小さくなる) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え a(小さくなる) を確定します。

答え:a(小さくなる)

20

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 粒子の運動(エネルギー)が増えている です。

温度が上がり続ける区間では、状態はほぼ同じままです。加わった熱は、主に粒子の運動(エネルギー)を増やします。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 粒子の運動(エネルギー)が増えている を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 粒子の運動(エネルギー)が増えている を確定します。

答え:粒子の運動(エネルギー)が増えている

⑦ 応用・入試形式 解説

21

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は (1) 2〜4分と6〜8分 (2) 融解 です。

(1) 表で温度が変わらない区間を二つ探します。2〜4分は 60℃、6〜8分は 100℃ です。

(2) 最初の平坦部(2〜4分)は、固体から液体へ変わる区間なので融解です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して (1) 2〜4分と6〜8分 (2) 融解 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え (1) 2〜4分と6〜8分 (2) 融解 を確定します。

答え:(1) 2〜4分と6〜8分 (2) 融解

22

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は (3) 60 (4) 100 です。

(3) 融点は固体→液体の平坦部の温度です。2〜4分が 60℃ なので、融点は 60℃ です。

(4) 沸点は液体→気体の平坦部の温度です。6〜8分が 100℃ なので、沸点は 100℃ です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して (3) 60 (4) 100 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え (3) 60 (4) 100 を確定します。

答え:(3) 60 (4) 100

23

(5) 2〜4分も加熱しているのに温度が上がらないのは、与えた熱が温度上昇ではなく、固体を液体にする状態変化(粒子の結び付きを弱めること)に使われるからです。

(6) 融点 60℃、沸点 100℃ なので、70℃ は液体の温度帯です。

温度計の値が止まっていても、熱は状態変化に使われ続けている点を押さえてください。

答え:(5) 与えた熱が固体を液体にする状態変化(粒子の結び付きを弱めること)に使われるから。 (6) 液体

24

(7) 質量 30 g、体積 40 cm³ なので、密度は 30 ÷ 40 = 0.75 g/cm³ です。

(8) A は 60℃ で一定に溶けるのに対し、B は 55〜65℃ の範囲で溶けています。一定で溶けるAは純物質らしく、範囲で溶けるBは混合物と考えられます。

答え:(7) 0.75 (8) 混合物。Aは60℃で一定なのに対し、Bは55〜65℃の範囲で溶けているから。

40

沸騰開始は100℃です。

答え:100

41

5〜8分は100℃のままです。

答え:100℃のまま

42

気化に熱が使われるため温度は一定のままです。

答え:液体が気体になる気化に熱が使われるから、温度は上がりにくい。

⑧ 確認テスト 解説

25

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 融解 です。

液体→固体の凝固とは向きが逆で、加熱曲線では固体を加熱したときの平坦部が手掛かりになります。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 融解 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 融解 を確定します。

答え:融解

26

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は m/V です。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して m/V を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え m/V を確定します。

答え:m/V

27

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は 気体 です。

粒子図では大きく離れて不規則に配置された図が手掛かりです。粒子が近接して動く液体や、規則正しく並ぶ固体と区別します。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 気体 を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 気体 を確定します。

答え:気体

28

状態変化は温度変化と熱の出入りをセットで見る。この問の結論は いいえ(物理変化) です。

状態変化は物質そのものが変わらない変化なので、化学変化ではありません。

氷が水になってもどちらも水であり、粒子の種類は同じです。別の物質ができる燃焼などの化学変化と区別します。

公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して いいえ(物理変化) を導きます。

最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え いいえ(物理変化) を確定します。

答え:いいえ(物理変化)

⑨ 振り返り

間違えた問題は、平坦部の読み取りか、用語か、密度の計算かを切り分けてください。 ⑦で止まった場合は、(1)(2) の平坦部に戻ってから続きを読んでください。

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