父「おーい。溶解度スーパードリル700、買っといたぞ〜」
子「……！」
子「ヒイいいいい！！」
父「なんだその反応は」
子「700問って書いてあるじゃん！」
父「溶解度が苦手って言ってただろ。ちょうどいいじゃないか」
子「どこがちょうどいいんだよ！」
父「まあまあ。中学理科なんだから」
子「じゃあ父ちゃん先に解いて」
父「……！」
父「ヒイいいいい！！」
母「2冊買っとけばよかったね」
父・子「やめろ！！」
ということで、新しく、
『中学理科 溶解度 スーパードリル700』
を出版しました。
名前の通り、溶解度だけで700問あります。
700問です。
大事なのでもう一度書きました。
中学理科の溶解度。
最初はそんなに難しそうには見えません。
「溶解度とは、ある温度で水100gに物質が最大何gまで溶けるか」
まずはこれを覚えます。
ところが、問題になると急にいろいろ出てきます。
水が50gになったり、200gになったりする。
飽和水溶液が出てくる。
温度を下げると結晶が出てくる。
水を蒸発させても結晶が出てくる。
そして最後に、
溶解度曲線
が登場します。
子「出た……」
父「曲線……」
母「グラフ読めばいいだけじゃない？」
父・子「それが嫌なんだよ！」
このドリルを作りながら、改めて溶解度を勉強してみて気づきました。
溶解度の問題は、かなりの部分が、
「水100gならどうなる？」
に戻ってきます。
たとえば、溶解度が40gなら、
水100gには40gまで溶ける。
水200gなら80g。
水300gなら120g。
ここが分かると、飽和水溶液もかなり見やすくなります。
さらに、高温で60g、低温で35gまで溶ける物質なら、水100gでは、
60 − 35 ＝ 25g
の結晶が出ます。
水300gなら3倍して、
25 × 3 ＝ 75g
です。
最初はいろいろな種類の問題に見えていたものが、何度も解いているうちに、
「ああ、また水100g基準ね」
となってきます。
これが今回のドリルで狙ったところです。
学校のワークや一般的な問題集にも、もちろん溶解度の問題は載っています。
ただ、1冊の中にはいろいろな単元を入れなければなりません。
密度もある。
化学反応式もある。
光もある。
音もある。
地震もある。
そのため、
「溶解度曲線だけがどうしても苦手」
となったときに、意外と練習する場所がありません。
解説を読む。
例題を1問解く。
練習問題を2〜3問解く。
そして次の単元へ。
これで理解できるなら問題ありません。
でも、
子「溶解度曲線、無理ー！」
となっている生徒に必要なのは、本当にあと2問なのでしょうか。
このスーパードリルでは、苦手なものから逃げるのではなく、逆に何度も何度も触れるという方法を取っています。
最初は、
子「何このグラフ……」
だったものが、何問か解くと、
子「30℃のところから上に行って……」
となる。
さらに解くと、
子「Aは40gね」
となる。
さらに進むと、
子「高温と低温の差を出して、水の量に合わせればいいんでしょ」
となる。
そして最終的には、
子「……もうこの曲線ええわ」
となる。
私は、この「もうええわ」まで行くことが、案外大切なんじゃないかと思っています。
「初めて見る怖いもの」だった溶解度曲線が、
「見飽きたもの」
になるからです。
テスト前だけなら、もっとスマートな方法もあります。
公式を覚える。
代表的な問題を数問解く。
テストに出そうなところだけ確認する。
それでテストを乗り切れることもあります。
ただ、数週間後に同じ問題を見たとき、
「……どうやるんだっけ？」
となることもあります。
大量に演習したからといって、一生忘れなくなるわけではありません。
でも、一度何十回も同じ考え方を使っていると、忘れたあとでも、
「あー、これね」
と戻ってくるのが速くなります。
水100g。
溶解度の差。
冷却。
結晶。
蒸発。
そして、あの曲線。
そこまで何度も触っておけば、完全な初見には戻りにくい。
そんな教材を目指しています。
父「今日は10問やるぞ」
子「父ちゃんも？」
父「……もちろんだ」
子「じゃあ昨日間違えた問題からね」
父「そこはもういいだろ」
母「答え合わせするよ」
父「なんで母ちゃんまで参加してるんだ」
母「現在の順位、1位わたし、2位あなた、3位お父さん」
父「溶解度リーグになってるじゃねえか！」
こんな使い方も、ちょっといいなと思っています。
子どもに、
「勉強しなさい」
と言うだけではなく、
「自分も忘れたから、一緒にやろう」
と言ってみる。
中学理科は、大人になれば忘れていることもたくさんあります。
親が普通に間違えてもいい。
むしろ、
父「え、これどうやるんだ？」
子「父ちゃん、ここ水300gだから3倍だよ」
父「おお、本当だ」
と、子どもが教える側になることもあります。
勉強を、
「やらされるもの」ではなく「一緒に攻略するもの」
にできたら、それも面白いと思っています。
この本を全部解いたからといって、溶解度の研究者になるわけではありません。
ただ、700問終わったころには、
父「溶解度曲線……」
子「もういい」
母「でも読める？」
父・子「読める」
くらいにはなっているはずです。
それで十分です。
苦手だったものが、怖いものではなく、
「散々やったもの」
になる。
薄く広く勉強する問題集とは少し違う、一つの単元を嫌になるくらい練習する問題集です。
溶解度が苦手な中学生へ。
そして、中学理科をすっかり忘れてしまったお父さん、お母さんへ。
よければ親子で、
「溶解度リーグ」
を開幕してみてください。
ただし、700問あります。
父「……ヒイいい」
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。座りながら鍛えてるね。
中1理科の身のまわりの物質では、
再結晶
っていう用語を勉強していくよね。
日常で使わない言葉だから難しそうに聞こえる。。
だけどね、この前勉強した「溶解度曲線」を使えばなんとかしっくりくるもんなんだ。
今日は、溶解度曲線を使って再結晶とは何かを振り返っていこう。
まず「再結晶」をウィキペディアで調べてみよう。
合成または抽出などによって得られた粗結晶（純度の低い結晶）をより良質で不純物の少ない結晶へと成長させるための操作である
って書いてあるね。
難しそうな言葉がたくさん使われていて、正直よくわからない。
要はここでは、
不純物が混じっている物質を、ある動作（合成または抽出）によって、純粋にそれしか混じっていない良質な結晶を作ること
といっているね。
たとえば、物質AとBの混合物があったとして、ある動作をすることで、こいつから物質Aだけ取り出すことなわけだ。
特に中学校で勉強する理科では、「溶解度の差」を利用して、純度の高い結晶を取り出していくよ。
今日は、この溶解度の違いを利用した再結晶の方法をわかりやすく解説してみよう。
まず、Bが混じっちゃってる物質Aを想像してみて。
本当は物質Aだけが欲しいのに、どういうわけか、物質Bが不純物として混じってしまったんだ。
そこで君のボスは、
「不純物Bが入ってない物質Aだけの結晶が欲しい」
と言ってくる。
こういうときは、物質Aと物質Bの溶解度曲線の違いを利用して再結晶をしてみよう。
まず、不純物Bが混じった物質Aを水にとかしてみるんだ。
溶けて見えなくなるまでかき混ぜてみよう。
物質Aと物質Bが入り混じった水溶液を冷やしてみよう。
冷やすと何が起こるかっていうと、
それぞれの物質の溶解度が変化するんだ。
すると、さっきまで溶けていた物質Aの一部が、溶解度が小さくなったから、溶けきれなっちゃう。
溶けきれなくなった分は、結晶として出てくるよ。
物質Bは少ししか含まれてなかったし、物質Aより溶解度が大きいから、冷やしてもまだ水に溶けられていたんだ。
物質Aは十分すぎるほど水に溶けていて、溶解度より超えちゃった分があったんだ。
それが固体の結晶として出てくる。
物質Bはまだ溶解度が変化しても水に溶けていられたね？
だから、今回、結晶として得られたのは、
物質Aのみ、
だ。
こうして、物質Aと物質Bの混合物を水溶液に溶かして冷やすことで、結晶として純粋な物質Aだけを取り出せるわけね。
この一連の操作のことを、
再結晶
と呼んでいるんだね。
うん、しっくりしたぜ。
以上が再結晶のおおまかな流れね。
最後にもう一度復習しておこう。
物質Aに、不純物の物質Bが混じっちゃってて、
なんとか物質Aだけを取り出したいとき、再結晶を使うよ。
まず、混じった物質たちを水に溶かして、冷やして、溶解度を小さくすると、溶けきれなくなった物質Aが結晶で出てくる。
物質Bはちょっとしか含まれてなかったし、物質の性質上、温度が下がってもまだ十分な溶解度を持つことができたらしい。
ゆえに、冷やすと、溶けきれなくなった、物質A（純粋）が結晶として取り出せたんだね。
再結晶は狙われやすいからテスト前によーく復習しておこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。チキン、摂取したね。
中1理科のテストで狙わられやすいのが、
溶解度曲線の問題
だ。
たとえば、次のような問題だね。
物質Aを70℃の水100gにとかして、物質Aの飽和水溶液を作った。この飽和水溶液を30℃まで冷却した時、物質Aは何g結晶としてでてくるか計算しなさい。
今日はこんなタイプの、溶解度曲線に関する問題の解き方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。
溶解度曲線の問題の解き方は、つぎの3ステップで攻略できるよ。
さっきの練習問題を一緒に解いていこうか。
物質Aを70℃の水100gにとかして、物質Aの飽和水溶液を作った。この飽和水溶液を30℃まで冷却した時、物質Aは何g結晶としてでてくるか計算しなさい。
まずは、飽和水溶液に含まれている物質の質量をゲットしよう。
溶解度曲線から読み取ればいいのさ。
物質Aの溶解度曲線を見てみると、温度70℃の時の溶解度は、
120[g]
であることがわかるね。
溶解度とは、
水100gの時作った飽和水溶液に溶ける物質の質量
だったね？？
ってことは、100gの水にはその溶解度分溶けることになるから、
120[g]
の物質Aが潜んでいたということになるね。
続いては、温度が変わったときの溶解度をゲットしよう。
ここでもやはり、溶解度曲線が大活躍さ。
練習問題では、
飽和水溶液の温度は30℃に冷やされる
んだったよね？？
ってことは、物質Aの溶解度曲線から温度30℃のときの溶解度を読み取ればいいのさ。
つまりここでは、
温度が変わったときに、どれくらい水が物質を溶けさせられるか？？ってことを読み取るんだ。
練習問題の溶解度曲線を見てみると、温度30℃のときの溶解度は、
50[g]
らしい。
んで、この溶解度は水100gに対するものだったから、温度が変わった後は、
50 [g]
まで物質Aが水に溶けることができそうだ。
後は引き算するだけ。
（飽和水溶液に含まれていた物質の質量）- （温度が変わった時の溶解度）
だ。
この計算では何をやっているかというと、
元々水溶液に含まれていた物質Aの質量から、温度が変わった時に水に溶けられる質量を引いてるんだ。
つまり、この引き算をすると、
温度が変わって水に溶けられなくなった物質Aの質量が出てくるわけ。
解けられなくなった物質Aが結晶として出てくるのさ。
練習問題でも同じ計算をしてみよう。
さっきまでのステップで、
| 飽和水溶液に含まれていた物質の質量 | 120 [g] |
|---|---|
| 温度が変わった時の溶解度 | 50 [g] |
ってことがわかっていたよね。
だから、
（飽和水溶液に含まれていた物質の質量）- （温度が変わった時の溶解度）
= 120 – 50
= 70 [g]
になる。
つまり、物質Aの飽和水溶液を30℃まで冷やすと、70 [g]の結晶が出てくるってわけだ。
以上が溶解度曲線の問題だったね。
解き方は次の3ステップでバッチリなはず。
ポイントはズバリ、溶解度曲線の読み方だ。
水の温度を調べて、その温度の時に、溶解度がどうなっているのか？？
を読み取ればいいのさ。
テストにも出やすいからよーく復習しておこう。
「飽和水溶液、溶解度、溶解度曲線がしっくりこない・・・！」
というときは下の記事で基本を復習してみてね。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。水と、生きてるね。
中1理科の「身のまわりの物質」という単元では、
という3つを習っていくよね？？
漢字ばっかりでとっつきにくいけど、これらの用語はテストによく出てくる。マスターしておくことに越したことはないね。
そこで今日は、飽和水溶液・溶解度・溶解度曲線の3つをわかりやすく解説していくよ。
今回勉強していく、
は主に、
ある物質を水に溶かすときに使う理科の用語
なんだ。
まずはこのシチュエーションを頭の中で想像してみて。
ある物質を水に溶かすとき、じつは、
水は無限にその物質を溶けさせることはできない。
水には物質を溶けさせることができる限界ってもんがあるんだ。
んで、
ある物質が水の限界まで溶けきった水溶液のことを、
飽和水溶液
って呼んでいるのさ。
飽和水溶液にこれ以上その物質を加えてみても、その物質は溶けずに沈殿しちゃうだろうね。
飽和水溶液をつくるためにどれくらい物質を溶かしたのか？
を表したのが「溶解度」ね。
もっと具体的にいうと、
ある物質を水100gにとかして飽和水溶液にした時のとかした物質の量
のことさ。
たとえば、水100gにミョウバンを混ぜまくって、ミョウバンの飽和水溶液を作ったとしよう。
このとき、ミョウバンを40g混ぜて飽和水溶液ができたとすると、このミョウバンの飽和水溶液の溶解度は40gさ。
じつは、この溶解度というものは、
温度によって変化することが知られているよ。
たとえば、20℃の時の溶解度が40gだったとしても、あぶって100℃にしたら溶解度が80gになることもあるわけだ。
この、水の温度によって溶解度が変化する様子をグラフにしたものを、
溶解度曲線（ようかいどきょくせん）
と呼んでいるよ。
この溶解度曲線というグラフは、
をとったものだね。
だいたいこんな感じ↓↓
この溶解度曲線というグラフの読み取り方は簡単。
たとえば、物質Aの30℃の溶解度を知りたいときは、30℃の時の溶解度を溶解度曲線から読み取ってあげればいいんだ。
下の例だと、物質Aが30℃の時の溶解度は50gになりそうだね。
以上が飽和水溶液・溶解度・溶解度曲線だったね。
最後に復習しておこう。
っていう用語は全て、
ある物質が水に溶けるシチュエーション
で使う用語。
飽和水溶液とは、ある物質がこれ以上溶けきれないぐらい溶けきった水溶液のこと。
溶解度とは、ある物質が飽和水溶液に溶ける質量のことで、100gの水溶液に溶ける質量のこと。
溶解度曲線とは、温度ともに変化する溶解度の変化をグラフにしたものだったね。
これらの用語をマスターしたら、次は溶解度曲線の問題を解いてみよう！
そんじゃねー
Ken
