【中2理科】原子と分子の要点まとめ｜物質の分解と元素記号・化学式の基礎

中2理科「原子と分子」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。この単元は、「物質が別の物質に分かれる変化（分解）」と、「物質をつくる粒子（原子・分子）と、それを書き表す記号（元素記号・化学式）」の2本立てです。どの見出しも「答え → 図 → 理由」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。

物質が別の物質に変わる変化とは？ この単元の見取り図

📄 プリント1ページ

理由：中1では、状態変化では物質そのものは変わらない（水が氷や水蒸気になっても水のまま）ことを学びました。いっぽう、ものが燃えると二酸化炭素ができること、水素が燃えると水ができることも見ました。この2つは、別の物質ができる変化です。「別の物質ができるとき、目に見えない小さな粒子の世界で何が起きているか」を考えるのが、この単元です。

• ① 分解：炭酸水素ナトリウム・酸化銀・水・塩化銅水溶液を、加熱したり電流を流したりして、何ができるかを調べます。
• ② 原子・分子と化学式：物質をつくる粒子と、それを元素記号や化学式で表す方法、物質の分け方を学びます。

この単元には、このほか「化学反応式」と「物質どうしが結びつく変化」もあります。その2つは「化学変化と化学反応式」の記事で扱っています。単元の合言葉は 「化学変化では、原子の組み合わせが変わる」 です。

炭酸水素ナトリウムを加熱する実験の装置と手順

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炭酸水素ナトリウム（重そう）は白い粉で、カルメ焼きをふくらませたり、ホットケーキの粉に入っているベーキングパウダーに入っていたりします。加熱すると気体が出て、すき間ができるからです。この気体と、あとに残る物質を、実験で調べます。

• 試験管の口を少し下げる。わけ：できた液体が加熱している部分に流れると、試験管が急に冷えて割れるおそれがあるため。
• はじめに出てくる試験管1本分の気体は、捨てる。わけ：試験管Aやガラス管の中にあった空気が多くふくまれるため。
• 気体が出なくなったら、ガラス管を水から出してから火を消す。わけ：先に火を消すと、試験管Aの中の気体が冷えて縮み、水そうの水が逆流して試験管Aが割れるおそれがあるため。

加熱して見えたこと：試験管Aの口付近に液体がつき、試験管Aの中に白い固体が残り、無色の気体が出ました。この3つが何かは、次の見出しで確かめます。

炭酸水素ナトリウムは何に変わった？ 分解と状態変化のちがい

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塩化コバルト紙は、水にふれると青色から赤色（桃色）に変わる紙で、水があるかを調べます。フェノールフタレイン溶液は、アルカリ性で赤色になり、アルカリ性が強いほど濃い赤色になります。白い固体のほうが濃い赤色なので、強いアルカリ性です。

物質名の式：炭酸水素ナトリウム → 炭酸ナトリウム ＋ 水 ＋ 二酸化炭素

理由：もとの物質とはちがう物質ができる変化を化学変化（化学反応）といいます。水が水蒸気になる変化は、水のすがたが変わるだけで水のままなので状態変化、炭酸水素ナトリウムが3つの物質になる変化は、別の物質ができるので化学変化です。

合言葉は 「別の物質ができたら化学変化」 です。

酸化銀を加熱すると、何ができる？ 熱分解

📄 プリント4ページ

装置は炭酸水素ナトリウムの実験と同じ形です。できた物は、次のように調べます。

• 集めた気体に、火のついた線香を入れる。わけ：酸素なら、ものを燃やすはたらきで線香が激しく燃えるため。
• 残った白色の物質をろ紙にとり、薬さじでこする。わけ：金属なら、みがくと光るため。
• 電気を通すか、たたくとどうなるかを調べる。わけ：電気をよく通すこと、たたくとうすくのびて広がることも、金属の性質だから。

物質名の式：酸化銀 → 銀 ＋ 酸素

理由：黒い酸化銀が白い固体になったのは、色が変わっただけではありません。みがくと光り、電気を通すので、酸化銀とは別の物質（銀）ができたのです。なお、「酸化○○」という名前は、○○と酸素が結びついた物という意味です。

水に電流を流すと、何ができる？ 水の電気分解

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水は、加熱しても100℃で水蒸気になるだけで（状態変化）、別の物質にはなりません。でも、電流を流すと、水素と酸素に分けられます。電源装置の−極につないだ電極を陰極、＋極につないだ電極を陽極といいます。

• 水酸化ナトリウムを少しとかした水を、装置に満たす。わけ：純粋な水には電流がほとんど流れないので、流しやすくするため。
• 陰極側の気体にマッチの火を近づける。わけ：水素なら、音を立てて燃えるため。
• 陽極側の気体に、火のついた線香を入れる。わけ：酸素なら、炎を上げて燃えるため。

物質名の式：水 → 水素 ＋ 酸素

安全：水酸化ナトリウムの水溶液は、皮ふや目をいためます。保護眼鏡をかけ、手についたらすぐに多量の水で洗います。

分解でできた物は、どうやって見分ける？

📄 プリント6ページ

青色の塩化銅水溶液に、炭素棒の電極で電流を流します（教科書では先生が行う実験です）。

• 陰極：赤色の物質が付く。ろ紙にとって薬さじでこすると光る → 金属の銅
• 陽極：プールの消毒のようなにおい（刺激臭）の気体 → 塩素。有毒なので、においは手であおいでかぐ

物質名の式：塩化銅 → 銅 ＋ 塩素

陰極に付いた物質が金属かどうかは、こすって光るか（金属光沢）と、電気を通すかで調べます。金属は、みがくと光り、電気をよく通すからです。

分解でできた物のまとめ

物質の見分け方のまとめ（中1の出し方もあわせて）

合言葉は 「気体は、石灰水・線香・マッチで見分ける」 です。

物質をどんどん細かく分けると、何になる？ 原子と元素記号

📄 プリント7ページ

この考えは、1800年代のはじめに、イギリスのドルトンが発表しました。

理由（鉄や銅を金に変えられる？）：変えられません。③の性質のとおり、原子はほかの種類の原子に変わらないからです。

元素記号：元素は、およそ120種類が知られています。2文字目は小文字で書きます（Cl・Cu・Mg。CL・CU は✕）。

合言葉は 「原子は、分けられない・なくならない・変わらない」 です。

原子はどのように集まって物質をつくる？ 分子と状態変化

📄 プリント8ページ

分子をつくらない物質もあります。銀・銅・鉄・マグネシウムなどの金属と炭素は、1種類の原子がたくさん集まって並んでいます。塩化ナトリウム・酸化銀・酸化銅・硫化鉄・炭酸水素ナトリウムなどは、2種類以上の原子が決まった割合でたくさん集まって並んでいます。どちらも分子はつくりません。

理由：水が水蒸気になるのは、水の分子のまま、分子どうしの間かくが広がるだけです（状態変化）。水を電気分解すると、水の分子の中の原子の組み合わせが変わり、水素の分子と酸素の分子になります（化学変化）。ドライアイス（二酸化炭素の固体）があたたまって気体になるのも、二酸化炭素の分子のまま、間かくが広がるだけなので、状態変化です。

合言葉は 「状態変化は分子のまま、化学変化は組み合わせが変わる」 です。

物質を元素記号でどう表す？ 化学式

📄 プリント9ページ

分子をつくる物質：水素 H₂　酸素 O₂　窒素 N₂　水 H₂O　二酸化炭素 CO₂　アンモニア NH₃

分子をつくらない物質：金属と炭素は、元素記号1つで書きます（Ag・Cu・Fe・Mg・C）。2種類以上の原子が決まった割合で並ぶ物は、その割合で書きます。例：NaCl（ナトリウム1：塩素1）、CuO、Ag₂O（銀2：酸素1）、FeS、CuS、CuCl₂、NaHCO₃、Na₂CO₃

名前から、結びついた元素が分かる：

理由：H₂ の右下の 2 は「水素原子が2個結びついている」こと、2H₂ の前の 2 は「その粒子が2個ある」ことを表します。数字の位置で意味が変わるので、前と右下を分けて覚えます。

物質はどのように分けられる？ 混合物・単体・化合物

📄 プリント10ページ

• 1種類の物質か、いくつかの物質が混ざっているかを見る。わけ：混ざっていれば混合物だから（空気・食塩水・海水・石油など）。
• 化学式の元素記号の種類を数える。わけ：右下の数字ではなく、元素の種類で決まるため。
• 1種類なら単体、2種類以上なら化合物。

理由（分解できるのは化合物）：単体は、1種類の元素だけでできているので、分解できません。これまでの分解でできた銀・酸素・水素・銅・塩素は、どれも単体です（炭酸水素ナトリウムからできた炭酸ナトリウム・水・二酸化炭素は化合物）。混合物を、混ざっている物質に分けるのは、分解ではありません。

食塩（塩化ナトリウム NaCl）は化合物ですが、食塩水は食塩と水が混ざった混合物です。合言葉は 「元素の種類が1つなら単体、2つ以上なら化合物」 です。

まとめ

化学変化とは、もとの物質とはちがう物質ができる変化で、1種類の物質が2種類以上に分かれる変化が分解です（炭酸水素ナトリウムは炭酸ナトリウム・水・二酸化炭素に、酸化銀は銀と酸素に、水は水素と酸素に、塩化銅は銅と塩素に分かれます）。物質をつくる粒子は原子で、化学変化で原子はなくならず、別の種類にも変わりません。分子は原子が結びついた粒子で、元素記号と数字を使った化学式で表します。元素の種類が1つなら単体、2つ以上なら化合物で、分解できるのは化合物です。プリントの確認問題で、手を動かして練習してみてください。

同じプリントの残りのページ（化学反応式のつくり方、鉄と硫黄が結びつく変化）は、「【中2理科】化学変化と化学反応式の要点まとめ｜質量保存の法則と質量比の計算」で解説しています。