燃料電池とは、水の電気分解と逆の化学変化を利用する電池だ。
つまり、
水素と酸素が化学変化を起こすときに発生する電気エネルギーを取り出す装置
なんだ。
これってめちゃくちゃエコだよな！
びっくりするけど、この電池から出るのは
水だけ。
地球にやさしいんだ！
燃料電池って、学校の化学の授業で習った水の電気分解とは逆のことをやってるんだ。
念のために電気分解を復習しておこう。
電気分解とは、
電気エネルギーを使って化学物質を分解する反応のこと
だったよな？
電気分解では、水（$ \ce{H2O} $）を電気で分解して、水素（$ \ce{H2} $）と酸素（$ \ce{O2} $）にする。
逆に燃料電池では、水素と酸素が合わさって水を作るときに電気を生み出すんだよ。
さて、ここで化学大好きなキミのために化学反応式を紹介するぞ。
水素と酸素がくっついて水を作る反応式は、ズバリ、
$$ \ce{2H2 + O2 -> 2H2O + 電気エネルギー} $$
だ。
ツボは、水素と酸素が合体することで電気が生まれるってところさ！
燃料電池にはいくつかの種類があるんだけど、今回はその中でもリン酸型燃料電池に注目してみよう。
このタイプは、中学校や高校の教科書に登場することが多い形で、高温環境でも使われるんだ。
何よりも、燃料電池は長い時間電流を取り出せるし、有害な物質を発生しないという特徴があるぞ。
中学理科では、
という3つの紛らわしい用語が出てくるよね！
原子と元素なんてひらがなにすると1文字しか違わないし、使われ方もよく似ているときているから参っちゃうよ。
ってことで、ここでは原子と元素と分子の違いをわかりやすく例えを用いて解説していくよ。
早速元素と原子と分子の違いを解説していくよ。
まずは原子から。
物質を構成する小さい粒子のことだよ。
ある物質を分解しまくって、これ以上分小さくできない限界を迎えた最も小さい粒子を「原子」と名付けたんだ。
イギリスのドルトンさんがね。
それじゃあ、分子は何かというと、
原子がいくつか集まってできたグループだよ。
原子は分子という単位でまとまっている
と考えた方が、物質の性質をよく説明できることに気がついたんだよね（イタリアのアボガドロさんが）。
それじゃあ最後の元素とはなんだろう。
これはズバリ、
原子の種類
だよ。
例えば、水を考えて。
水は電気分解すると、
に分かれることが実験でわかっている。
このことから、
水には水素と酸素の原子が多く存在している
と推測できるよね。
この水を構成するものすごく小さい粒が原子さ。
そして、その原子の種類、つまり水でいうと、
が元素なんだよ。
えっ、まだまだしっくりきていないって？
そんな君のために、元素と原子と分子の違いを日常生活の例えでわかりやすく解説するよ。
ある日、コーヒーショップに行ったとしよう。
お店に入ってまず注文のカウンターに行くよね。
そしてメニューを見ると思うんだ。
例えばこんな感じのメニューがあるかな。
このメニューに書いてある「コーヒーの種類」。
これが、分子と元素と原子と分子の話でいうと
元素
なんだ。
メニューに書かれている
これらはコーヒーの種類を表しているよね。
で、どれか1つ頼むとするじゃん？
例えば、キリマンジャロコーヒーを注文したとしよう。
すると、2〜3分ぐらいで店員さんがキリマンジャロコーヒーを実際に入れてくれるよね。
この実際に出てきたこのリアルのコーヒー1杯が、原子と元素と分子の話でいうと
原子
にあたるんだ。
実際にカウンターから出てきたコーヒーはメニューに書いてあるキリマンジャロコーヒーであることには間違いない。
でも、出てくるキリマンジャロコーヒーは毎回全てが同じってわけじゃないよね？
一つ一つのキリマンジャロコーヒーは微妙に違うはずなんだ。
店員 A さんが入れたキリマンジャロコーヒー、店長が入れたキリマンジャロコーヒー、研修中の店員さんが入れたキリマンジャロ、そして今日入れてもらったキリマンジャロコーヒー、明日入れてもらうかもしれないキリマンジャロコーヒー。
これらはどれもこれも微妙に、量とか香りとか温度とかが微妙に違うと思うんだ。
この一つ一つのリアルのコーヒーが原子なんだ。
それじゃあ最後の分子は何だろう？？
これはね、ズバリ、
セット
さ。
例えば、このお店にはお得な
ヘブンセット
というメニューがあったとしよう。
がついてくるセットさ。
このセットは「キリマンジャロコーヒー」「豆」という2つの商品をまとめてグループにしたものなんだ。
この「ヘブンセット」というグループがあるから、お店側としてはお客さんが多く注文してくれてハッピー。
お客さん側からしても、少し割引してもらった値段でキリマンジャロコーヒーと豆が手に入るんだから、双方がハッピーになるわけね。
コーヒーのメニューに書いてあるコーヒーの種類が「元素」で、注文後に出てきたコーヒーが「原子」、そしてヘブンセットが「分子」ってわけだ。
今回は妖精の僕が好きなコーヒーショップの例え話だった。
でも、これはコーヒーショップでなくても同じさ。
何かを注文して実際にその商品を受け取るお店
なら当てはめられるね。
最後にまとめると次の表のように違いを整理できるね。
| 用語 | 意味 | 例え |
|---|---|---|
| 元素 | 原子の種類 | メニューに書いてあるコーヒーの種類 |
| 原子 | 物質を構成する小さい粒子 | 実際に出てきたコーヒー |
| 分子 | 原子がいくつか集まってできたグループ | ヘブンセット（コーヒー＋豆） |
そんじゃねー
中学理科では、
質量保存の法則
を勉強していくよ。
これは
ある物質が変化して別の物質になってもその質量は変わらない
という法則なんだ。
例えば、物質Aが物質Bと物質Cになったとしよう。
変化する前の物質Aが100 [g] だったとする。
変化後の物質Bと物質Cの質量をたしたら、Aと同じ100 [g] になる！
っていうわけね。
この質量保存の法則は化学変化で有効であるとされているよ。
化学変化とは、
「ある物質」に「あること」をしたら「別の物質」ができること
だったよね。
なぜ、化学変化でも質量保存の法則が使えるのか？
それは、
物質が変化しても、物質を構成している原子は消えない、と考えられるからさ。
さっきの例でいうと、変化前の物質Aの中に入っていた原子たちは、消えてなくなったわけじゃない。
物質Bと物質Cに分かれて散らばっただけと考えるのさ。
それぞれの原子の重さが同じとするなら、変化前の物質Aと、変化後の物質Bと物質Cの質量の合計は変わらないんだね。
そんな質量保存の法則の具体例を見てみよう。
例えば、水素と酸素が合体して水になる化学変化。
水素が20 [g]、酸素が10 [g] だったら、新しくできる水はどれくらいの重さになるかな？
そう、そいつらを合わした質量の30 [g] ってことになるんだ。
この質量保存の法則は化学変化だけじゃなくて、物理変化でも有効と確かめられているよ。
物理変化とは、
物質の形が変わるだけで、物質の中身はそのままの変化のこと
だね。
また、中1理科で習った「状態変化」でもこの質量保存の法則は有効とされるよ。
うん、以上。
そんじゃねー
前回、酸化を勉強してきたね。
酸化とは、
ある物質が酸素と結びついて新しい物質ができること
だったことを思い出そう。
今回は、その逆の反応の、
還元（かんげん）
を勉強していくよ。
「酸化の逆」ってことはつまり、
何かが酸化物と結びついて、酸化物から酸素を取りのぞく反応さ。
これを人間界では「還元」と呼んでいるんだ。
例えば、酸化物 A に、ある物質 B が結びついたとしよう。
結果、物質 C と D ができたんだ。
物質 C は、酸化物 A から酸素をとっぱらって新しくできた物質さ。
物質 D 物質 B と 酸素が化合してできた酸化物だ。
この反応で「酸化物 A」 が 「酸化物じゃない物質 C」 になることを「還元」というんだ。
ここで注目したいのは、
還元と酸化は同時に起こる！
ということね。
さっきの例を振り返るよ。
還元を引き起こした超本人の物質 B が酸素と結びついて物質 D になった。
酸素と結びつく反応は新しい物質ができる反応は「酸化」と言ったよね。
だから、この「物質 B が物質 D になる反応」は「酸化」だ。
新しくできた物質 D は
酸化によってできた化合物
だから「酸化物」ということになる。
このように、今回勉強した「還元」は「酸化」とセットで同時に起こることも頭に入れておこう！
最後に還元の具体例を見ていこう。
例として、
が結びついていく反応を想像して。
この化学反応式は次のようになるね。
$$\ce{CuO + H2 -> Cu + H2O}$$
酸化銅$\ce{CuO}$の酸素$\ce{O}$が取っ払われて、同時に水$\ce{H2O}$ができる反応さ。
酸化物の酸化銅$\ce{CuO}$から酸素$\ce{O}$が取り払われるこの反応を還元、水素と酸素が結びついて水$\ce{H2O}$になる反応を酸化、新しくできた水を酸化物だね。
ということまでおさえれば還元はオッケー。次は質量保存の法則を勉強していこう。
じゃあねー
中学理科では、
という2つのキーワードが登場するよ。
こいつら一体どう違うんだろうね？？
今日はこの酸化と燃焼の違いをはっきりさせておこう。
酸化とは、
ある物質が酸素と化合すること
をいうよ。
「化合」を復習すると、
2種類以上の物質から新しい物質ができること
だったよね。
例えば、物質Aと物質Bが結びついて、新しい物質Cができること。これが化合さ。
そして、新しくできた物質Cを「化合物」と呼んでいたことを思い出そう。
そして、ここで勉強する「酸化」はなんと、
化合の1種！
反応前の物質A、Bのどちらかが「酸素」であるとき、その化合は「酸化」と呼ばれているんだ。
そして、新しくできた物質Cは「酸化物」というのさ。
例えば、
が結びついて酸化銅ができる反応は酸化の一種だね。
化学反応式で書くと次のようになる。
$$\ce{2Cu + O2 -> 2CuO}$$
続いて、燃焼だね。
燃焼とは、
ある物質が熱や光を出しながら酸化されること
をいうんだ。
さっきの例でいうと物質Cという酸化物に加えて、
も一緒に出る酸化を「燃焼」というんだ。
その燃焼の1つの例としてよく出てくるのが、
が反応して酸化マグネシウムができる反応さ。
化学反応式は次のものだね。
$$\ce{2Mg + O2 -> 2MgO}$$
マグネシウムは空気中の酸素と化合すると熱や光を出すんだ。
ってことで、燃焼と酸化の違いはズバリ、
燃焼は酸化の1種類である
ということだ。
世界の酸化にはいろんな酸化があるんだけど、燃焼はそのうちの1つ。
このことを図で表す次のようになるよ。
この関係は・・・そうだな、文房具と鉛筆の関係さ。
文房具っていろんな種類の文房具があるよね。
鉛筆とか、消しゴムとか、シャーペンとか、もういろいろ。
そんでもって、鉛筆はその文房具の1種類であるに過ぎないんだ。
つまり、
鉛筆は文房具である
と言えるけれども、
文房具は鉛筆である
とは言えない関係なんだ。
文房具は酸化、燃焼は鉛筆と考えるとわかりやすいよ。
つまり、
燃焼は酸化である
けれども、
酸化は燃焼ではない
んだ。
そんじゃねー
ここでは、
の違いを勉強していこう。4つも用語が出てきて大変だけど、1つ1つクリアしようね。
まずは「混合物」と「純粋な物質」の違いから。
すべての物質は
にわけられるのさ。
純粋な物質とは、
1種類の物質で成り立っている物質
だよ。
例えば、水とか、水素とか、酸素だね。
こいつらはどう解剖しまくっても、1種類の物質しか出てこないんだ。水ならどこまで行っても水、ってわけ。
混合物とは、
2種類以上の純粋な物質から成り立つ物質だよ。
例えば、空気は混合物さ。
「空気」という物質は存在していないんだ。空気の正体は、
といった複数の純粋な物質の気体が組み合わさってできているんだよね。
この「空気」のような物質を人間界では「混合物」と呼んでいるよ。
純粋な物質と混合物の違いもしっくりきたかな？
今度は「単体」と「化合物」の違いを見ていこう。
混合物は一旦脇に置いておいて「純粋な物質」を詳しく掘り下げるんだ。
実はこの純粋な物質、さらにさらに、
に細かく分類できるのさ。
単体とは、
1種類の原子から成り立つ純粋な物質だよ。
例えば、酸素や水素。
こいつらは単体に該当するね。
分子をつくって複数の原子が集まってもノープロブレム。
ポイントは、1種類の原子でできているか、ってことなんだ。
複数の原子が集まってできていても、全部の原子が同じで1種類なら、それは単体に分類されるのさ。
そいで、化合物とは、
2種類以上の原子から成り立つ純粋な物質
だよ。
例えば、水とか、二酸化炭素が化合物だね。
化合物は2種類以上の単体に分解できるんだ。
例えば、水は電気分解すると水素と酸素に分解できると実験でわかっている。
水素と酸素は純粋な物質で、しかも1種類の原子から成り立つ「単体」だったよね。
ということは、水は2種類以上の原子からなる化合物なんだよ。
そして、その水の元になっている水素と酸素は、1種類の原子から成り立つ単体ってことね。
うん、以上が単体と化合物と混合物と純粋な物質の違いだよ。
最後にまとめて表で復習しよう。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| 混合物 | 2種類以上の純粋な物質からなる物質 |
| 純粋な物質 | 1種類の物質からなる成り立つ物質 |
| 単体 | 1種類の原子からなる純粋な物質 |
| 化合物 | 2種類以上の単体から成り立つ純粋な物質 |
図であらわすとこうなる。
そんじゃねー
ここでは化学式を勉強していこう。
化学式とはズバリ、
ある物質を原子の記号で表したもの
なんだ。
この化学式の書き方は次の2ステップさ。
まずは物質が何の原子でできているか確かめよう。
その原子の記号を調べて、そいつを書けばいいんだ。
例えば、水の化学式を考えてみよう。
水は電気分解すると、
に分かれることが実験で確かめられているね。
だから、
をまずは書いてみよう。
今度はさっき書き出した原子の記号に数字を書いていくよ。
その物質を構成するその原子たちが、一体何個ずつあるのか、という原子の個数を書けばいいんだ。
水の場合は、
という分子のグループ単位で存在している、って「分子とは何か」で勉強してきたよね。
水は「水素の原子2つ」と「酸素の原子1つ」で表せるから、それぞれの原子の数の「2」と「1」をさっきの原子記号「H」と「O」の右下に書けばいいんだね。
ただし、
1は省略できる！
だから、酸素の原子は「$\ce{H2O1}$」ではなくて
$$\ce{H2O}$$
と書くよ。
これで化学式をかけるようになったね。
ふう、って一休みしたいところだけどさ、ちょっと待って。
原子記号の順番
ってどうなってんの？？
例えばさっきの水の例。
$$\ce{H2O}$$
$\ce{H}$と$\ce{O}$のどちらの原子を先に書けばいいんだろう！？
よくわかんないから迷っちゃう。
例えば、塩化ナトリウムは、
$$\ce{NaCl}$$
という化学式だ。
でもさ、ナトリウムの原子記号 $\ce{Na}$ が先なんだろう？？
別に、$\ce{ClNa}$でもいいじゃないか・・・・と思うよ。
じつは、この、化学式の原子記号の順番にはルールが存在している。
「国際純正・応用化学連合（IUPAC）」という組織が公式文書を発表していて、そのルールをみんな使っているんだ。
公式ルールブックを解読して、原子記号の順番もじっくり学びたいところだけど・・・・・無理！
中2理科の学習範囲では説明できないほど複雑なんだ。
ざっくり大まかにいうと、
金属元素を先に、非金属元素を後に
と覚えておけばいいかな。
さっそく、周期表をチェック。
https://www.chiba-kc.ac.jp/user/~iseri/siryo/atom.png より
黄緑が金属元素で、オレンジが非金属元素だ。
だから、もっともっとざっくりいうと、
周期表で左にある原子を先に書いて、右側にある原子はその後にかけばいいんだ。
（ただし水素$\ce{H}$は非金属元素だからのぞく！）
しっくりきたいところだけども、
中2理科の学習段階では「まあ、こういうものか・・・・」と念じるしかない！
次は「単体と化合物と混合物と純粋な物質の違い」を勉強していこう。
そんじゃねー
この前は原子を勉強したきた。
復習しておくと、原子とは、
物質を分解しまくってたどり着くこれ以上小さくできない粒子
だったね。
原子はイギリスのおじさんのドルトンさんが考えたアイディアだったことを思い出そう。
※ イメージだよ
実はそのドルトンさんの原子の発表から8年後の1810年。
今度はイタリアのおじさんの「アボガドロ」さんが、
分子（ぶんし）
というアイディアを発表したんだ。
※ イメージだよ
今日はこの「分子」とは何かをわかりやすく解説していくよ。
ズバリ言ってしまうと、分子とは、
いくつかの原子が組み合わさってできたグループ
なんだ。
アボガドロさんは、
「物質の中身は原子がバラバラに存在してるんじゃない！」
「いくつかの原子が集まった分子というグループを作って、そのグループごとにまとまって物質の中に原子たちが存在している」
と考えたんだ。
例えば「水」を考えてみよう。
水を電気分解すると「酸素」と「水素」に分かれる、と実験で確かめられた。
このことから、水は「酸素」と「水素」の原子で成り立っているんじゃないか、と思うよね。
これはドルトンさんの考えだ。
アボガドロさんの発表した「分子」というアイディアは一味違う。
バラバラに水素と酸素の原子が水の中に存在してるんじゃない。
というグループごとにまとまって存在している、と考えたのさ。
この原子のグループを「分子」と呼んで、この分子が集まって水という物質を作っている、と。
現在の人間界ではこの分子というアイデアが認められているけど、アボガドロさんが発表した直後はそうでもなかったんだよ。
分子を勉強すると、
分子と原子の違いがわからなくなって混乱している子もいるんじゃないかな。
もう一度復習してみよう。
原子は物質を構成するとても小さい粒子。
で、分子はその原子がいくつか組み合わさってできたグループなんだ。
だから、原子は分子の元なわけだね。分子よりも細かい物質の単位が原子。その原子が集まってできたグループの物質の単位が分子というんだ。
まだ原子と分子の違いがしっくりきていない君のために、学校のクラスで例えよう。
君が2年A組の生徒だったとする。
その2年A組というクラスを構成するのは一人ひとりの生徒だよね。
田中さん、高橋さん、鈴木さん・・・・がいるかもしれない。
一人一人が集まってできたのが2年A組だ。
原子と分子に例えると、この一人一人が原子に該当するんだね。
でも、1人1人でクラスを考えてみると、バラバラで分かりづらい！
いろんな生徒たちがいるクラス、っていうのはわかるけど、どうもを捉えづらい。
そこで担任の先生は考えた。
「そうだ、班というグループを導入しよう！」
と。
2年A組で「班」というグループをいくつか作ることで、便利になりやしないか。
給食当番、掃除係、日直・・・・といった日々の学園生活を送るための仕事を割り当てやすくなるじゃないか。
とりあえず、田中・高橋・鈴木を「1班」ということにしよう、と。
原子と分子の話でいうと、この先生が思いついた「班」というグループが「分子」に該当するものだよ。
どう？？ 原子と分子の違いもしっくりきたかな。
物質を構成するのは原子ってことは間違いない。
だけど、分子（原子がいくつか集まったグループ）で物質を考えた方が説明しやすくなることが多い。
だから、科学の世界では原子だけでなく、分子というアイデアも使うんだ。
そんじゃねー
みんなの身の回りは多くの物質で溢れかえっているんじゃないかな。
机とか、鉛筆とか、消しゴムとか、もう、いろいろ。
そんな物質たちを眺めていると、こんな疑問が浮かんでこない？
これらの物質は一体何からできているのかな？
と。
例えば、物質 A を分解したら物質Bと物質Cになったとする。
そしたらもちろん、新しくできた物質Bと物質Cもさらに細かく分解できるはずだよね。
物質Bは物質DとE、物質CはFとG、といった感じで。
消しゴムも同じ。
消しゴムを半分にして、半分にして、半分にして、半分にして・・・たら、いつか半分にできなくなるよね。
つまり、どんどん物質を分解することで徐々に物質が小さくなるけど、いつかは分解に限界が来る！
その分解できなくなる限界、つまり、物質を構成する小さい粒がある、と思えてくるのさ。
そんな疑問にチャレンジしたのがイギリス人のドルトンという人だよ。
※ イメージだよ
物質をそれ以上分解できない1番小さな粒子がある
と考えて、その粒子を
原子（げんし）
と呼んだよ。
このアイディアは1803年に発表されたんだ。
原子には次の3つの性質があるよ。
そんな原子たちは現在、110種類発見されて今に至るのさ。
人間界では原子を次のように書いて表す決まりになっているよ。
アルファベット1文字または2文字で原子の種類を表すよ。
1文字目はアルファベット大文字。
もし、2文字目があったら小文字のアルファベットにすりゃいいのね。
例えば、みんなが大好きな金。この金の原子の書き方は次のものさ。
Au
1文字目がアルファベット大文字のA、2文字目がアルファベット小文字のuになってるね。
原子の読み方はアルファベットをそのまま読むだけでオッケー。
金の原子 Au なら「えーゆー」でいいんだ。
このようにすべての原子はアルファベットで表せる。ってことはつまり、言語の壁を超えて世界共通で使えるんだ。
人間界の科学者たちは原子記号を用いてコミュニケーションが取りやすくなっているんだね。
例えば、中国語・日本語・英語で水素の原子の名前を見てみようか。
| 言語 | 読み方 |
|---|---|
| 中国語 | 氢（チン） |
| 日本語 | 水素 |
| 英語 | Hydrogen |
それぞれの言語で原子の呼ばれ方は異なっているけれども、「H」という原子記号は世界共通。
いちいち翻訳する必要はないんだね。
そして、現在発見されている110種類の原子たちは
周期表
という表で整理されているよ。
https://www.chiba-kc.ac.jp/user/~iseri/siryo/atom.png より
似た性質を持つ原子たちをグループにまとめて、重さが軽い順番に並び変えたものね。
周期表を利用するメリットは次のものがあるよ。
「原子」がしっくりきたら次は「分子」について勉強していこう！
そんじゃねー
tomo の中学2年生で勉強する理科の内容のものをまとめてみました。テスト前に参考にしてみてくださいね。
今日は中学理科の
化学変化
と
分解
について勉強していこう。
「ある物質」に「あること」をしたら「別の物質」ができること。
これを人間界の化学では「化学変化」または「化学反応」と呼んでるよ。
例えばカチコチの地から掘り出したばかりのサツマイモがあったとしようか。
そのサツマイモをアルミホイルで包んで50分ぐらい加熱するんだ。
すると、ふわふわの焼き芋ができるよね。
明らかにサツマイモの中身が変化している！！
生のサツマイモは固すぎて食べられなかったけど、今はどうだろう？
長時間加熱して「焼き芋」になった瞬間、人間でも食べやすくそして甘味を一層強く感じられるように変化したんだね。
このように、
サツマイモから焼き芋を作ること
も化学変化の1つと言えるね。
なぜなら、
あるもの（さつまいも）があること（加熱）をしたら別のもの（焼き芋）に変化したからね。
身近なところにこの「化学変化」の具体例はたくさんあるはずだよ。探してみてね。
その化学変化の1つの種類の中に
分解
があるんだ。
これは「ある1種類の物質」に「あること」をしたら「2種類以上の物質になること」だよ。
例えば、物質Aにあることしたら、
に分かれることも分解だね。
変化する物質は2種類以上だから、物質Bと物質Cの2つだけではなくて、
のように2つ以上でもこれは分解だね。
そして、この分解における「あること」が「熱を加えること」ならば「熱分解」と言うんだ。
例えばさっきのサツマイモの例で考えてみよう。
サツマイモを加熱すると、焼き芋になる同時に、水分が芋の中から出てくるんだ。
カラカラのサツマイモに熱を加えたら
にわかれたんだ。
この焼き芋現象も分解の1つの例と言えるんだ。
そしてこの「分解」において「あること」が加熱ではなくて、「電気を流すこと」だった場合があるんだ。
その分解は「電気分解」と人間界では呼んでいるよ。
つまり、ある物質に電気を流して2つ以上の物質に分かれることを電気分解と言うんだね。
例えば、水に電気を流したら「水素」と「酸素」に分かれることが人間界では確かめられているんだ。
この現象も1つの電気分解と言えるね。
ここで疑問に思うのが、
物質を分解しまくったらどうなるのか
だよね。
ある物質に化学変化を起こして2つ以上の物質に分解できるんなら・・・・
そう。
物質を分解しまくれば、どうなるだろう・・・・・
そう。
やがて「これ以上分解できなくなる限界」があるんじゃないか、と思うよね。
そんじゃねー
こんにちは！この記事を書いてるKenだよ。チキンが呼んでるね。
中1理科の「身のまわりの物質とその性質」では、
という2つの言葉を勉強していくよね。
「物体」と「物質」はすごく似ているし、代々一緒だろ？
と思っちゃうかもね。
これまであまり意識して区別したことがないと思うんだ。
今日は、中1理科のテストに出やすい、
物体と物質の違い
をわかりやすく解説していくよ。
よかったら参考にしてみてね。
物体と物質の違いはズバリ、
見分けるときに、何を元に判断するか？？
がちがうんだ。
具体的にいうと、
えっ、イマイチわかりにくいだって！？
今回は、スプーンという「もの」を例にして、物体と物質の違いを説明していくよ。
まず物体から。
物体とは、
見た目（形や大きさや使い方）で判断した時の「もの」
をいうんだ。
たとえば、さっきのスプーンという「もの」をみてみよう。
こいつはどっからどの角度から見ても、形や大きさとかの見た目が、ぼくらが知っている「スプーン」そのもの。
使い方もたぶん、
「食べたいものを上に乗せて口に運ぶんだろうな！」
ということは推測できるよね？？
だから、これは、見た目や使い方で判断すると、
スプーンという「物体」
であることがわかるね。
どんな材料でできていようがスプーンという物体であることには変わりはない。
木でできてようが、プラスチックでできてようが、この物体はスプーンだ。
次は物質。
物質とは、材料で見分けた時の「もの」のことだ。
たとえばさっきのスプーン。
こいつは給食のおばちゃんに聞いて見たら、どうやら銀でできているらしい。
この「もの」の材料は銀でできているから、物質は「銀」だ。
家庭によっては金のスプーンとかあるかもね。
こいつらはみんな物体としては「スプーン」なんだけど、材料に注目して「物質」として見てあげると、
銀だったり、金だったり、ステンレスだったりするわけね。
ここまででだいたい物体と物質の違いはわかってきたね。
でもさ、物体を見分けるのは見た目でわかるから簡単だけど、
物質を見分けるのは難しそうだよね？？
「あるもの」がどんな材料ででているかなんて、実際見た目じゃよくわからない。
さっきの例でいうと、「銀のスプーン」だって金のスプレーでコーティングしてやれば「金のスプーン」に見えてなくはない。
理科では、見た目じゃわからない「物質」の見分け方は、次の6つの方法を勉強していくんだ。
たとえば、金にコーティングしたけどじつは銀でできてるスプーンと、金でできたスプーンの物質を見分けることにしよう。
このとき、一番手っ取り早いのは密度を計算する方法だ。
密度の求め方は、
質量÷体積
だったね？？
だから、それぞれのスプーンの質量と体積を計測してあげればいいんだ。
そして、密度を計算してみると、物質の密度が露わになるね。
物質の密度は種類に一定だから、すぐに調べるとわかっちゃうんだ。
たとえば、銀と金の密度は、
で一定なはず。
だから、2つのスプーンの密度を計算して、銀に近い密度のスプーンの材料が銀ってことがわかるね。
最後に復習しておこう。
物体と物質の違いは、
何を元に「もの」を見分けるのか？？
ということが違うんだ。
物体は、ものの見た目の大きさや形、使い方から、判断したもののことで、
物質はできている材料で見分けた時の「もの」のことだったね。
ちょっとややこしいけど、大切なところだからしっかりとおさえておこう。
そんじゃねー
Ken
