物質の性質について述べた次のア〜エの文のうち、誤っているものを 1 つ選べ。
- ア 砂糖やデンプンは炭素をふくむ有機物であり、燃やすと二酸化炭素が発生する。
- イ 磁石につくことは、すべての金属に共通する性質である。
- ウ 金属には、たたくとうすく広がる性質(展性)や、引っぱるとのびる性質(延性)がある。
- エ 密度は物質の種類によって決まっているので、密度を調べることは物質を区別する手がかりになる。
燃やしたときの変化(こげる・二酸化炭素が出る)から有機物と無機物を区別でき、金属に共通の性質(金属光沢・電気や熱を通す・展性・延性)を用語で答えられ、密度で物質を区別する考え方を説明できる
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右端(太枠)がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
見た目が似ている白い粉や金属の板でも、燃やしたときの変化や、電気の通しやすさ、密度などを調べると、何の物質かを見分けることができます。この技能を身につけると、燃やしたときにこげたり二酸化炭素が出たりするかどうかで有機物と無機物を区別でき、金属に共通する性質(金属光沢・電気や熱をよく通す・展性・延性)を用語で答えられ、密度を使って物質を区別する考え方を説明できるようになります。
砂糖・デンプン・ロウ・木・紙・プラスチック・エタノールなどは、炭素をふくむ物質で、有機物といいます。有機物を加熱すると黒くこげて炭(炭素)が残ったり、燃えて二酸化炭素が出たりします。物質の中の炭素が空気中の酸素と結びつくと二酸化炭素ができるからです。二酸化炭素ができたことは、前提の技能で学んだとおり、石灰水が白くにごることで確かめられます。多くの有機物は水素もふくむので、燃えると水もできます。有機物以外の物質を無機物といい、食塩・ガラス・鉄などがその例です。食塩・ガラス・鉄などの無機物は、有機物のように黒くこげたり、燃えて二酸化炭素と水が出たりしません。ただし、炭素(木炭など)や二酸化炭素は炭素をふくみますが、有機物には入れず無機物に分類します。木炭は燃えると二酸化炭素が出ますが無機物です。このため、「二酸化炭素が出た」というだけで有機物と決めることはできません。
物質は金属と非金属にも分けられます。鉄・銅・アルミニウムなどの金属には、共通の性質があります。みがくと特有のかがやきが出る(金属光沢)、電気をよく通す、熱をよく伝える、たたくとうすく広がる(展性)、引っぱるとのびる(延性)、の 5 つです。一方、「磁石につく」は鉄などの一部の金属だけの性質で、銅やアルミニウムは磁石につきません。だから、磁石につくかどうかで金属か非金属かを判断することはできません。
物質 あたりの質量を密度といい、 で表します。同じ物質なら、大きさがちがっても質量と体積は比例するので、密度は一定です。一方、物質がちがうと密度もちがうので、密度を調べれば物質を区別できます(例: アルミニウム約 、鉄約 )。また、液体に入れた物体は、その液体より密度が小さければ浮き、大きければ沈みます。
有機物か無機物かを判定する: 加熱すると黒くこげ、燃えて二酸化炭素(と水)が出る物質(石灰水が白くにごる)は有機物。ただし、炭素(木炭など)や二酸化炭素などは炭素をふくんでも無機物とする。こげず、燃えても二酸化炭素が出ない食塩・ガラス・鉄なども無機物
金属か非金属かを判定する: 金属光沢・電気をよく通す・熱をよく伝える・展性・延性の性質をもつなら金属。磁石につくかどうかでは判定しない
性質の名前を問われたら対応させる: みがくとかがやく → 金属光沢、たたくとうすく広がる → 展性、引っぱるとのびる → 延性
密度で区別するときは、質量と体積から を求め、物質ごとに決まった値と比べる。浮き沈みは、液体の密度より小さければ浮き、大きければ沈むと判断する
金属をハンマーでたたくと、割れずにうすく広がる。金属がもつこの性質を何というか。
手順 3: 金属に共通の性質の名前を対応させる。
- みがくとかがやく性質 → 金属光沢
- 引っぱるとのびる性質 → 延性
- たたくとうすく広がる性質 → 展性
問題の「たたくとうすく広がる」は展性にあたる。
答え: 展性
磁石につくことを金属に共通の性質としてしまう誤り。正しくは、磁石につくのは鉄などの一部の金属だけで、銅やアルミニウムは磁石につかない。金属に共通の性質は、金属光沢・電気をよく通す・熱をよく伝える・展性・延性である。
展性と延性を逆にしてしまう誤り。正しくは、たたくとうすく広がる性質が展性(金箔をつくれる)、引っぱるとのびる性質が延性(細い銅線をつくれる)である。
炭素をふくむ物質や、燃えて二酸化炭素が出る物質はすべて有機物としてしまう誤り。正しくは、炭素や二酸化炭素は炭素をふくむが無機物に分類する。たとえば木炭(炭素)は燃えて二酸化炭素が出るが無機物なので、二酸化炭素が出ただけでは有機物と決められない。
密度を と逆に計算したり、質量が大きいほうが必ず密度も大きいとしてしまう誤り。正しくは で、たとえば質量 、体積 なら 。大きなアルミニウムのかたまりのほうが小さな鉄より重くても、密度は鉄のほうが大きい。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
アルミニウムの小さなかたまりを金づちで何回もたたいたところ、割れたりくだけたりせずに、うすく平らに広がった。金箔(きんぱく)が金をたたいて非常にうすくのばしてつくられるのも、金属のこの性質を利用している。
このように、金属をたたくと割れずにうすく広がる性質を何というか。漢字 2 字で答えよ。
砂糖,食塩,かたくり粉(デンプン)のいずれかである白い粉末 A,B,C を区別するために,次の実験 1,2 を行った。
実験 1 A,B,C をそれぞれ少量ずつ試験管にとり,水を加えてよく振り混ぜ,水に溶けるかどうかを調べた。
実験 2 A,B,C をそれぞれ燃焼さじにのせてガスバーナーで加熱し,火がついたものは石灰水を少し入れた集気びんの中に入れた。火が消えたあと燃焼さじを取り出し,ふたをして集気びんをよく振った。火がつかなかったものも,加熱したあと同じように石灰水を入れた集気びんの中に入れ,ふたをしてよく振った。なお,粉末を入れる前の集気びんは,ふたをしてよく振っても石灰水は白くにごらなかった。
結果は次の表のようになった。
| 粉末 | 水に入れたとき | 加熱したとき | 石灰水の変化 |
|---|---|---|---|
| A | 溶けた | 黒くこげて,炎を出して燃えた | 白くにごった |
| B | ほとんど溶けなかった | 黒くこげて,炎を出して燃えた | 白くにごった |
| C | 溶けた | 燃えず,こげもしなかった | 変化しなかった |
この実験の結果からわかることとして最も適当なものを,次のア〜エから 1 つ選べ。
見た目では区別しにくい 4 種類の固体 A、B、C、D について、次の実験 1、2 を行った。
実験 1 A〜D をそれぞれ燃焼さじにのせてガスバーナーで加熱し、火がついたものは、乾いた集気びんの中に入れてふたをした。火が消えたあと燃焼さじを取り出し、集気びんの内側のようすを観察した。その後、集気びんに石灰水を入れてふたをし、よく振った。
実験 2 A〜D をそれぞれ乾電池と豆電球につなぎ、電流が流れるかどうかを調べた。
結果は次の表のようになった。
| 加熱したときのようす | 集気びんの内側 | 石灰水 | 電流 | |
|---|---|---|---|---|
| A | 炎を出して燃えた | 水滴がついてくもった | 白くにごった | 流れなかった |
| B | 火花を出して燃えた | くもらなかった | 変化しなかった | 流れた |
| C | 燃えなかった | (集気びんに入れなかった) | (調べなかった) | 流れなかった |
| D | 炎を出して燃えた | 水滴がついてくもった | 白くにごった | 流れなかった |
この結果からわかることとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
黒色の酸化銀の粉末を乾いた試験管に入れて加熱したところ、気体が発生し、試験管の中には白い固体が残った。発生した気体を集めた試験管に火のついた線香を入れると、線香は炎を上げて激しく燃えた。また、残った白い固体を薬さじの裏でこすると金属光沢が見られ、金づちでたたくとうすく広がった。
この実験について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。