理科 第6章
身の回りの物質・気体
要点編
【既習／完成／最低25問】気体の性質と発生。
① この章のねらい
ここでは、班Aが亜鉛と塩酸、班Bが石灰石と塩酸で気体を発生させる実験を例にします。水への溶けやすさと空気より重いかで集め方を決め、検出方法まで一続きで答えます。
- 水素・酸素・二酸化炭素の性質と検出を区別できる
- 水上・上方・下方置換を性質から選べる
- 発生方法と集め方・確かめ方をセットで説明できる
- 点火前に空気を追い出す理由を安全面から述べられる
② 図と説明
下の図を順に見てください。各図の下に、その図の読み方を書いてあります。
図 1. 気体の集め方
性質に合わせて選ぶ。 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。
亜鉛と塩酸からは水素
発生した気体は水に溶けにくいので水上置換で集めます。点火すると音を立てて燃えます。集めた気体に空気が混ざると爆発しやすいので、点火前に空気を追い出します。 図や表では、まず矢印・数値・単位が何と何を対応させているかを指で追います。次に条件を式、粒子、力の向きなどへ書き込み、途中の判断を飛ばさずに答えを決めます。見た目や用語だけで決めず、条件が変わっても同じ順序で確かめることが大切です。
図 2. 水の電気分解
水素:酸素≈2:1。 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。
石灰石と塩酸からは二酸化炭素
石灰水を白く濁らせます。水に少し溶けるので、上方置換で集めることが多いです。 図や表では、まず矢印・数値・単位が何と何を対応させているかを指で追います。次に条件を式、粒子、力の向きなどへ書き込み、途中の判断を飛ばさずに答えを決めます。見た目や用語だけで決めず、条件が変わっても同じ順序で確かめることが大切です。
③ 続きの説明
3. 酸素は助燃性
酸素自体は燃えませんが、線香の火を激しくします。水に溶けにくいので水上置換で集めます。 図や表では、まず矢印・数値・単位が何と何を対応させているかを指で追います。次に条件を式、粒子、力の向きなどへ書き込み、途中の判断を飛ばさずに答えを決めます。見た目や用語だけで決めず、条件が変わっても同じ順序で確かめることが大切です。
4. 集め方は2分岐
まず水に溶けやすいかを見ます。溶けにくければ水上置換です。溶ける気体は、空気より重ければ上方置換、軽ければ下方置換です。 図や表では、まず矢印・数値・単位が何と何を対応させているかを指で追います。次に条件を式、粒子、力の向きなどへ書き込み、途中の判断を飛ばさずに答えを決めます。見た目や用語だけで決めず、条件が変わっても同じ順序で確かめることが大切です。
受験で押さえる（この章）
語呂は「音↔記号↔意味」の対応表まで書いて初めて覚え方が完成する。そのあと実験・計算の文脈で使う。
覚え方元素・化学の語呂1 1〜10（水兵リーベ僕の船）
正本「水兵リーベ僕の船」。水＝H／兵＝He／リーベ＝Li・Be／僕＝B・C／の＝N・O／船＝F・Ne。塊で指差し確認する（音節1対1版は使わない）。
覚え方元素・化学の語呂2 11〜20（名前があるシップスクラークか）
正本「名前があるシップスクラークか」。名前が＝Na・Mg／ある＝Al／シップス＝Si・P・S／クラーク＝Cl・Ar・K／か＝Ca。七曲がり版と混ぜない。
覚え方元素・化学の語呂3 希ガス（変なねーちゃん歩いてくると奇声を連発）
「変なねーちゃん歩いてくると奇声を連発」。変な＝He／ねーちゃん＝Ne／歩いて＝Ar／くると＝Kr／奇声を＝Xe／連発＝Rn。
覚え方元素・化学の語呂4 ハロゲン（ふっくら周囲暖かい）
「ふっくら周囲暖かい」。ふっくら＝F・Cl／周囲＝Br・I／暖かい＝At。陰イオンになりやすい族としてまとめて覚える。
覚え方元素・化学の語呂5 1族（は！リッチな彼女がルビーをせしめてフランスへ）
「は！リッチな彼女がルビーをせしめてフランスへ」。H・Li・Na・K・Rb・Cs・Fr（アルカリ金属＋水素）。
覚え方元素・化学の語呂6 2族（ベルとマグカップをCarryするならバッグが楽勝）
「ベルとマグカップをCarryするならバッグが楽勝」。Be・Mg・Ca・Sr・Ba・Ra（アルカリ土類金属）。
覚え方元素・化学の語呂7 イオン化傾向（貸そうかな？まあ、あてにすんなひどすぎる借金）
「貸そうかな？まあ、あてにすんなひどすぎる借金」。K＞Ca＞Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Pt＞Au。左ほどイオン化しやすい。
覚え方元素・化学の語呂8 両性元素（ああすんなり溶けてゆく）
「ああすんなり溶けてゆく」。Al・Zn・Sn・Pb。酸にもアルカリにも溶ける。
覚え方元素・化学の語呂9 不溶性硫酸塩（硫酸塩は馬鹿なやつ）
「硫酸塩は馬鹿なやつ」。Ba・Ca・Pbの硫酸塩は溶けにくい（沈殿判定の定番）。
覚え方元素・化学の語呂10 脂肪酸（パスなくて降りれん）
「パスなくて降りれん」。パス＝パルミチン酸・ステアリン酸（二重結合なし）／降りれん＝オレイン酸・リノール酸・リノレン酸（二重結合あり）。
必暗元素記号・化合物（この章で使う）
対応表で順番を固めたら、記号→名前→典型的な文脈（発生・検出・性質）の三点セットで使う。
- H（水素）気体の発生・燃焼
- He（ヘリウム）希ガス
- Li（リチウム）アルカリ金属
- Be（ベリリウム）中学で頻出の元素記号
- B（ホウ素）中学で頻出の元素記号
- C（炭素）有機物・二酸化炭素
- N（窒素）空気の約8割
- O（酸素）燃焼・呼吸
- F（フッ素）中学で頻出の元素記号
- Ne（ネオン）希ガス
- Na（ナトリウム）食塩 NaCl
- Mg（マグネシウム）燃焼実験
- H2O（水）酸化水素
- CO2（二酸化炭素）石灰水を白濁
- O2（酸素）燃焼を助ける（助燃性）。酸素自体は燃えない
- H2（水素）可燃性。空気・酸素との混合気体が爆鳴気
- N2（窒素）空気の主成分
- NH3（アンモニア）水に溶けやすい・上方置換
- HCl（塩化水素）気体は塩化水素。水溶液は塩酸（酸性）
- NaCl（塩化ナトリウム）食塩
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。
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。
- 気体の発生何の薬品を反応させるかを先に確認／集め方は性質で決める
- 溶解度温度と溶質の関係／飽和の意味
- ガス検知指示薬・燃焼試験・試験紙で判定（直接嗅がない）／アンモニアは上方置換。塩素は有毒で下方置換
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
⑤ 公式・用語
| 名称 | 内容 | メモ |
|---|---|---|
| 集め方の判断 | 水に溶けるか → 空気より重いか | — |
| 二酸化炭素の検出 | 石灰水が白く濁る | — |
| 酸素の検出 | 線香の火が激しく燃える | — |
用語
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 水上置換 | 水に溶けにくい気体を、水を満たした容器で集める方法。 |
| 上方置換 | 空気より重い気体を、口を上にした容器で集める方法。 |
| 下方置換 | 空気より軽い気体を、口を下にした容器で集める方法。 |
⑥ 手順
気体の同定手順
- 発生の組み合わせ（金属＋酸、石灰石＋酸など）を確認する
- 水への溶けやすさで水上かそれ以外かを決める
- 検出（点火音・石灰水・線香）で気体を確定する
- 水素の点火は空気を追い出してから行う
⑦ 例題
途中の考え方を追うための例です。演習は問題編で行います。
亜鉛と塩酸で発生する気体は何か。集め方は何か。
考え方
水に溶けにくく空気より軽いが、水上置換が一般的です。 まず問題文から与えられた量・単位・向きを取り出し、図のどの部分に対応するかを確認します。次に式または規則に数値や条件を順に当てはめ、計算や判定の途中を省かずに進めます。最後に単位、向き、桁、問いへの答え方が合うかを検算し、根拠と結論を結びます。
答え：水素、水上置換
石灰石と塩酸で発生した気体の検出方法は。
考え方
二酸化炭素の特徴的な反応です。 まず問題文から与えられた量・単位・向きを取り出し、図のどの部分に対応するかを確認します。次に式または規則に数値や条件を順に当てはめ、計算や判定の途中を省かずに進めます。最後に単位、向き、桁、問いへの答え方が合うかを検算し、根拠と結論を結びます。
答え：石灰水が白く濁る
水素に点火する前に必要な操作と理由は。
考え方
発生直後の容器内には空気が残っているからです。 まず問題文から与えられた量・単位・向きを取り出し、図のどの部分に対応するかを確認します。次に式または規則に数値や条件を順に当てはめ、計算や判定の途中を省かずに進めます。最後に単位、向き、桁、問いへの答え方が合うかを検算し、根拠と結論を結びます。
答え：空気を追い出す。混ざると爆発しやすいから。
⑧ 入試での使われ方
- 発生・集め方・検出をセットで覚える
- 酸素は「燃える気体」ではなく助燃性
- アンモニアなど水に溶けやすい気体は水上置換にしない
- ⑤基本：005net基本問題 ⑥標準：005net標準 ⑦応用：JS88型の実験連鎖＋本アプリ
- 理科の学習（005net）で基本→標準を章ごとに
- JS88理科過去問で四分野の配分と実験連鎖を確認
⑨ よくある誤り
- 酸素を可燃性と答える
- 二酸化炭素を必ず水上置換と答える
- 上方と下方の向きを逆にする
⑩ 確認
次ができたら問題編へ進んでください。
- 水素の発生と水上置換を説明できる
- 二酸化炭素を石灰水で検出できる
- 集め方を性質から選べる