【中1理科】密度と気体の性質の要点まとめ｜密度の計算・酸素・二酸化炭素・水素・アンモニアの発生方法

中1理科「物質の区別・密度・気体」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。気体は、水への溶け方と空気とくらべた重さで集め方が決まり、発生のさせ方と確かめ方で見分けます。その土台になる、物質の見分け方と密度の計算もあわせて書いています。どの見出しも「答え → 図 → 理由 → 解き方」の順に書いています。紙に書いて練習したい人は、下の無料プリントを使ってください。

物質はどう見分ける？ 物体と物質、白い粉末の区別

📄 プリント1・2ページ

この単元は、物質の区別（2〜5ページ）→ 密度（6〜8ページ）→ 気体（9〜14ページ）の順に学びます。前に学んだことが、あとで使われます。

理由：物質には、その物質だけがもつ性質があります。見た目（色・つや）、手ざわり、におい、水へのとけ方、加熱したようす、磁石につくか、電気を通すか、密度などで調べます。分からない物質の性質を、知っている物質の性質とくらべると、何という物質か分かります。

ガスバーナーは、どの順番で使う？

📄 プリント3ページ

ねじは、上から見て反時計回りで開き、時計回りで閉じます。

火のつけ方：

1. 2つのねじが閉じているか確かめる（ガスがもれないように）
2. 元栓とコックを開ける（ガスが来るように）
3. マッチをすってから、ガス調節ねじを少し開けて、ななめ下から火をつける（先にガスを出すと、ガスがたまって危ない）
4. ガス調節ねじで炎の大きさを調節する（炎の大きさはガスの量で決まる）
5. ガス調節ねじを押さえたまま、空気調節ねじを開けて青い炎にする（空気を入れると青い炎になる）

火の消し方：つけ方の逆です。空気調節ねじを閉じる → ガス調節ねじを閉じる → コックと元栓を閉じる。消したあとも筒は熱いので、さわりません。

有機物と無機物、金属と非金属はどう分ける？

📄 プリント4・5ページ

有機物の確かめ方：燃やした物を入れた集気びんの内側がくもれば、水ができています（多くの有機物は水もできます）。石灰水を入れてふって白くにごれば、二酸化炭素ができています。二酸化炭素ができたので、燃やした物は炭素をふくみ、有機物と分かります。有機物を加熱すると、黒くこげて炭になることが多くあります。

理由：スチールウール（鉄）は燃えますが、二酸化炭素はできないので無機物です。炭素そのもの（ダイヤモンドなど）や二酸化炭素は、炭素をふくみますが、無機物に分けます。

金属に共通の性質：

1. みがくと光る（金属光沢）
2. 電気をよく通す
3. 熱をよく伝える
4. たたくとうすく広がり（展性）、引っぱるとのびる（延性）

金箔は金をたたいてうすく広げた物、銅線は銅を細くのばした物です。磁石につくのは共通の性質ではなく、鉄など一部の金属だけです。金属以外の物質を非金属といい、ガラス・木・プラスチック・ゴム・食塩・砂糖などがあります。

スチール缶とアルミニウム缶は、どちらも金属なので、表面の塗料を紙やすりでけずると、どちらも電気を通します。だから、電気では区別できません。

質量と密度、密度・質量・体積の計算とメスシリンダー

📄 プリント6・7ページ

質量は、物質そのものの量で、てんびんではかります。単位は g・kg で、場所が変わっても変わりません。電子てんびんでは、薬包紙や容器をのせてから表示を0にします（容器の分を引くため）。ばねばかりではかるのは「重さ」で、質量とは別です。

理由：同じ体積（1cm³）の金属でも、質量は物質によってちがいます。そこで、1cm³あたりの質量でくらべます。同じ物質なら、大きさが変わっても密度は同じです。アルミニウムを半分に切っても、質量も体積も半分になり、密度は 2.70g/cm³ のままです。だから、密度で物質を区別できます。

式は、単位の g/cm³ を見れば分かります（g を cm³ でわる）。わり切れないときは、問題の指示にしたがって四捨五入します。

メスシリンダーの読み方：水平な台に置き、液面のへこんだ下の面を真横から見て、最小目もりの110まで読みます。最後の0も書きます。1mL＝1cm³ です。

体積のはかり方：水を入れたメスシリンダーに物体を沈め、ふえた目もりの分が物体の体積です。水に浮く物は、細い針金でおさえて、全部を水に沈めてはかります。

密度で物質を見分ける・物の浮き沈みを決める

📄 プリント8ページ

理由：氷（0.92）は水（1.00）より密度が小さいので水に浮きますが、エタノール（0.79）より密度が大きいので、エタノールには沈みます。ドレッシングをよくふっても、しばらくおくと、上のうすい層が油、下の層が酢などに分かれます。油は水（酢など）より密度が小さいので、上に分かれます。

密度の範囲をしぼる：2つの液体に入れた結果から、密度の範囲が分かります。

PとQでは、Qの密度が大きいと決められます。水に浮きエタノールに沈む物体どうしは、どちらが大きいか決められません。プラスチックは種類によって密度がちがい、水に浮く物も沈む物もあります。

目に見えない気体は、どう調べる？ 空気の成分と重さ

📄 プリント9ページ

理由：気体は目に見えませんが、シャボン玉に入れると、重さのちがいが分かります。空気より密度が大きい気体（二酸化炭素など）を入れると沈み、小さい気体を入れると浮きます。

空気の成分：窒素が約78%、酸素が約21%、そのほかが約1%です（二酸化炭素は約0.04%）。

二酸化炭素をビーカーに入れると、底からたまります。都市ガス用の警報器は天井の近く、LPガス用は床の近くにつけます。

気体は、どの方法で集める？ 3つの置換法

📄 プリント10ページ

集め方の決め方：その気体は水に溶けにくい？ → はい：水上置換法。いいえ（溶けやすい）→ 空気より軽い？ → はい：上方置換法、いいえ（重い）：下方置換法。

理由：水上置換法は、集めた量が目で見え、空気がまざりにくい集め方です。ただし、最初に出てくる気体は、装置の中の空気が多くまざっているので、試験管の1本目は使いません。

酸素と二酸化炭素：発生のさせ方と確かめ方

📄 プリント11ページ

気体の発生のさせ方：三角フラスコに固体を入れ、水そうと試験管に水を満たします。ろうとから、液体を少しずつ加えます。最初に出る気体は集めません（装置の中の空気がまざるから）。そのあと、水上置換法で集めます。

理由：どちらも無色・無臭です。二酸化炭素にはものを燃やすはたらきがなく、火のついた線香を入れると火が消えます。水に少し溶け、その水溶液（炭酸水）は酸性で、青色リトマス紙を赤くします。酸素そのものは燃えませんが、ものを燃やすはたらきがあります。二酸化マンガンは、酸素が出るのを助けるだけで、それ自身は変化しません。

ちがう方法で発生させても、同じ気体：

同じ気体なら、発生のさせ方がちがっても性質は同じです。

アンモニアには、どんな性質がある？

📄 プリント12ページ

においは、手であおいでかぎます（鼻やのどをいためないため）。

理由：試験管の口を少し下げて加熱するのは、できた水が加熱部分に流れて、試験管が割れるのを防ぐためです。

噴水実験：アンモニアを満たした丸底フラスコに、スポイトで少量の水を入れます。アンモニアが水に非常によく溶け、フラスコの中の気体がへります。水そうの水（フェノールフタレイン液入り）が吸い上げられ、アルカリ性なので赤い噴水になります。

水素と窒素には、どんな性質がある？

📄 プリント13ページ

水素の性質：無色・無臭で、物質の中でいちばん密度が小さい（いちばん軽い）気体です。水に溶けにくい気体です。火をつけると音を立てて燃え、水ができるので、燃やした試験管の内側がくもります。

理由（火を近づける量）：火を近づけるのは、試験管1本分くらいの少しの量で行います。水素と空気がまざった物に火をつけると、爆発するように激しく燃えることがあるからです。

窒素：空気の約78%をしめ、無色・無臭で、水に溶けにくい気体です。ほかの物質と結びつきにくく、燃えず、ものを燃やすはたらきもありません。スナック菓子などの袋には、中身が変わりにくいように窒素を入れてある物があります。袋の中の気体に火のついた線香を入れると火が消えるので、ものを燃やすはたらきのある酸素は、ほとんど入っていないと分かります。

5つの気体を、どうやって見分ける？

📄 プリント14ページ

理由：酸素は線香を激しく燃やし、二酸化炭素と窒素は線香の火を消します。火が消えた2つは、石灰水を白くにごらせるかどうかで分けられます。

身のまわりの物から出た気体：発泡入浴剤に湯を加えて出た気体は、においがなく、石灰水が白くにごるので二酸化炭素です。ダイコンおろしにオキシドールを加えて出た気体は、線香が激しく燃えるので酸素です。

まとめ

物質は、見た目が似ていても、性質をくらべると見分けられます。密度は「質量÷体積」で求め、液体より密度が小さい物体は浮き、大きい物体は沈みます。気体は、水に溶けにくければ水上置換法、溶けやすければ空気より軽いかどうかで上方置換法か下方置換法で集めます。酸素は線香が激しく燃え、二酸化炭素は石灰水が白くにごり、水素は音を立てて燃え、アンモニアは刺激臭がありアルカリ性で、窒素は燃えず火が消えます。調べる操作を1つずつ行い、結果で分けていくと、気体を見分けられます。プリントの確認問題で、計算と記述を手を動かして練習してみてください。