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有機物・無機物と金属の性質

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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  1. 実験器具の使い方と安全 (中学理科 化学分野の用語と知識)
  2. 気体の発生方法・性質・集め方 (中学理科 化学分野の用語と知識)

説明

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。

なぜそうしてよいのか

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。

手順

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

例題

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。

例題の解答

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

よくある誤り

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。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること