【中3理科】自然界のつながりと科学技術の要点まとめ｜数量ピラミッドが元のつり合いに戻る順序

中3理科「自然界のつながりと科学技術」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。生物どうしの「食べる・食べられる」の関係、数量が変わっても元のつり合いに戻る順序、分解者のはたらきと炭素の循環、そしてプラスチックなどの科学技術と、人間の活動が自然にあたえる影響を書いています。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。

生態系と食物連鎖・食物網：矢印はどちら向き？

📄 プリント1・2ページ

この単元は、自然界のつり合い（2〜7ページ）→ 物質と科学技術（8〜10ページ）→ 人間と環境（11〜13ページ）→ 持続可能な社会（14ページ）の順に学びます。

理由：実際は、1種類の生物が何種類もの生物を食べ、何種類もの生物に食べられます。このように、食物連鎖が網の目のようにからみ合ったものを食物網といいます。

食物連鎖の順に並べるには：

1. 植物を左はしに置く（何も食べずに育つため）
2. それを食べる生物を、右へ並べる（食べる側は、食べられる側の次）
3. 矢印は、食べる生物へ向ける（有機物が移る向き）

例：ヘビ・草・カエル・バッタの4つなら、草 → バッタ → カエル → ヘビ の順です。土の中にも、落ち葉から始まる食物連鎖があります（下の「分解者」）。

標準池にすむ、サギ・植物プランクトン・メダカ・ミジンコ（動物プランクトン）を、食べられる生物から食べる生物の順に、左から並べなさい。

植物プランクトンを左はしに置きます。それを食べるのがミジンコ、ミジンコを食べるのがメダカ、メダカを食べるのがサギです。

答え：植物プランクトン → ミジンコ → メダカ → サギ

理由食物連鎖を並べるとき、植物を左はしに置くのはなぜですか。

植物は、ほかの生物を食べずに育ちます。

答え：植物は何も食べずに育つので、連鎖のはじまりになるから。

生産者・消費者と、数量のピラミッド・生物濃縮

📄 プリント3ページ

理由（植物は何も食べないのに育つわけ）：中2の光合成は、無機物（二酸化炭素と水）から有機物をつくるはたらきです。どの消費者も、生産者がつくった有機物に、直接または間接にたよっています。

食べられる生物ほど、数量は多くなります。数量は数や、からだの重さの合計で、からだの大きさではありません。1ぴきの肉食動物が生きるには、たくさんの草食動物が要るからです。

生物濃縮：分解されにくく、からだの外に出にくい物質が、上位の消費者ほど高い濃度でたまることです（例：農薬のDDT・水銀の化合物）。

基本ミジンコ・メダカ・植物プランクトンを、生産者と消費者に分けなさい。

光合成で有機物をつくるのは植物プランクトンです。ミジンコは草食動物、メダカは肉食動物で、どちらも消費者です。

答え：生産者＝植物プランクトン、消費者＝ミジンコ・メダカ

標準草・バッタ・ヘビを、数量が多い順に並べなさい。

数量は、ふつう 植物 ＞ 草食動物 ＞ 肉食動物 です。草が生産者、バッタが草食動物、ヘビが肉食動物です。

答え：草 ＞ バッタ ＞ ヘビ

標準池の食物連鎖（植物プランクトン → ミジンコ → メダカ → サギ）で、分解されにくい物質が最も高い濃度でたまるのは、どの生物ですか。

生物濃縮では、上位の消費者ほど高い濃度でたまります。連鎖のいちばん上は、サギです。

答え：サギ

数量が元のつり合いに戻る順序（ふえたら、上はふえて、下は減る）

📄 プリント4ページ

考える順：

1. 変わった生物を食べる生物（1つ上）は、ふえたなら食べ物がふえて、ふえる（食べ物が多いほど、多くの数が生きられる）
2. 変わった生物に食べられる生物（1つ下）は、ふえたなら多く食べられて、減る（食べられる量がふえる）
3. その2つの変化から、変わった生物がどうなるかを考える（食べ物の量と食べられる量で、数量が決まる）

減ったときは、上の2つのふえる・減るを全部逆にします。

例：草食動物が一時的にふえたとき：① つり合っている → ② 草食動物がふえる → ③ 植物が減り、肉食動物がふえる → ④ 草食動物が減る → ⑤ もとのつり合いにもどる。

カンジキウサギとオオヤマネコ（北アメリカ）の数量は、約10年ごとにふえ減りをくり返します。ウサギがふえると、少しおくれてヤマネコがふえます。

理由（もとにもどらないことがある）：人間の活動（森林の伐採・開発）、外来生物（下の「身近な自然環境」）、大きな自然災害のような大きな変化では、もとにもどらないことがあります。

発展「植物 → 草食動物 → 肉食動物」の連鎖で、肉食動物が一時的にふえました。もとにもどるまでの変化を、起こる順に書きなさい。

変わった生物は肉食動物（ふえた）です。1つ下の草食動物は、多く食べられて減ります。

草食動物が減ると、肉食動物は食べ物が減って減ります。また、草食動物に食べられる植物は、食べられる量が減ってふえます。

植物がふえて食べ物が多くなり、肉食動物に食べられる量も減るので、草食動物がふえて、もとにもどります。

答え：肉食動物がふえる → 草食動物が減る → 植物がふえ、肉食動物が減る → 草食動物がふえる → もとのつり合いにもどる

基本ある生物がふえたとき、その生物を食べる生物（1つ上）と、その生物に食べられる生物（1つ下）は、それぞれふえますか、減りますか。

合言葉は「ふえたら、上はふえて、下は減る」です。

答え：1つ上はふえ、1つ下は減る

理由草食動物が一時的にふえたあと、草食動物がまた減るのはなぜですか。

「植物が減る」と「肉食動物がふえる」の2つを入れて書きます。

答え：植物が減って食べ物が少なくなり、肉食動物がふえて多く食べられるから。

分解者のはたらきと、微生物が分解することを調べる実験

📄 プリント5・6ページ

地面の上は形の残った落ち葉ですが、下ほど細かくくだけ、黒っぽい土（腐葉土）になります。落ち葉を食べるミミズ・ダンゴムシなどの小動物（落ち葉 → ダンゴムシ → ムカデ、落ち葉 → ミミズ → モグラ）がはたらいています。

ツルグレン装置は、光・熱・乾燥をきらう小動物を下へ集めます。

理由：菌類・細菌類は光合成をせず、呼吸で有機物を分解して無機物にします。分解者がいないと、遺骸や落ち葉がたまり続け、植物が光合成や成長に使う無機物ができません。

実験（ヨウ素液で、デンプンが残るかを見る）：

1. 林の落ち葉の下の土を水に入れてかき混ぜ、上ずみ液をとる（微生物を水に移す）
2. Aは上ずみ液、Bは上ずみ液を沸騰させて冷ましたものに、デンプン溶液を加える（沸騰で微生物が死ぬので、BはAと比べるため。対照実験）
3. アルミニウムはくでふたをして数日置き、ヨウ素液を加える（空気中の微生物が入らないように）

結果：Aは変化なし（デンプンがなくなった）、Bは青紫色（デンプンが残った）。AとBのちがいは、微生物が生きているかどうかだけなので、微生物が分解したと分かります。水（蒸留水）だけにデンプン溶液を加えた試験管も用意すると、水だけではデンプンが変化しないことも確かめられます。

さらに確かめる方法：寒天では、デンプン寒天に土をのせ、数日後に土を除いてヨウ素液を加えます。生きた微生物のいる土をのせた所とそのまわりだけ、色が変わりません（分解された）。加熱した土は、全体が青紫色です（微生物が死んでいる）。二酸化炭素では、土とデンプン溶液を密閉して数日置くと、容器の二酸化炭素の割合がふえます（微生物の呼吸。呼吸では二酸化炭素と水ができます〈中2〉）。

基本次のうち、菌類をすべて選びなさい。ア 大腸菌　イ シイタケ　ウ 乳酸菌　エ アオカビ

大腸菌と乳酸菌は細菌類です。シイタケはキノコ、アオカビはカビで、どちらも菌類です。

答え：イ・エ

標準寒天の実験で、十分に加熱した土をのせた皿は、ヨウ素液を加えると全体が青紫色になりました。これは、なぜですか。

青紫色は、デンプンが残っているしるしです。加熱した土では、微生物が死んでいます。

答え：微生物が死んでいて、デンプンが分解されなかったから。

基本菌糸でできたものが多く、胞子でふえるのは、菌類と細菌類のどちらですか。

細菌類は、1つの細胞でできていて、分裂してふえます。

答え：菌類

炭素の循環：循環の図の矢印の読み方

📄 プリント7ページ

中2で学んだ光合成と呼吸、前の見出しの分解は、炭素をふくむ物質が形を変えるはたらきです。

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循環の図の矢印の読み方：

1. すべての生物から大気に向かう矢印は、二酸化炭素（呼吸）。すべての生物が呼吸で二酸化炭素を出すから（植物も呼吸する）
2. 大気から生産者にだけ向かう矢印は、二酸化炭素（光合成）。光合成をするのは生産者だけだから
3. 生物から生物に向かう矢印は、有機物（食べる・食べられる、遺骸・ふん・落ち葉）。炭素は有機物の形で移るから

理由：酸素は、生産者が光合成で出し、すべての生物が呼吸でとり入れます。化石燃料（大昔の生物の遺骸からできた有機物）を燃やすと、二酸化炭素が出ます。水中で植物プランクトンを食べる小さな動物や水生昆虫の幼虫も、草食動物（消費者）です。

基本循環の図で、大気から生産者にだけ向かう矢印は、何のはたらきを表していますか。

光合成をするのは生産者だけで、このとき二酸化炭素をとり入れます。

答え：光合成

標準循環の図で、草食動物から肉食動物に向かう矢印が運ぶ炭素は、どんな形ですか。また、化石燃料を燃やしたとき、大気に出る物質は何ですか。

生物から生物に向かう矢印は、有機物です。化石燃料は、大昔の生物の遺骸からできた有機物です。

答え：有機物。化石燃料を燃やすと二酸化炭素が出る

天然の物質と人工の物質：繊維とプラスチックの性質

📄 プリント8ページ

理由：綿のシャツとポリエステルの運動着で手ざわりがちがうのは、原料がちがうからです。例：表がポリエステル、裏が綿のシャツは、裏の綿が汗を吸い、表は乾きやすくじょうぶです。

プラスチックは、石油などから人工的につくられた物質（有機物）です。多くのプラスチックに共通の性質は、軽い・さびない・電気を通しにくい・くさりにくい（微生物にほとんど分解されない）・加熱するとやわらかくなり、形を変えやすいことです。

基本綿・絹・ナイロン・羊毛のうち、合成繊維はどれですか。

綿は植物、絹と羊毛は動物からとれる天然繊維です。ナイロンは石油などから人工的につくった繊維です。

答え：ナイロン

標準燃やすと、とけながら燃えて、かたまりが残る繊維はどれですか。ア 綿　イ 絹　ウ ポリエステル

綿は紙のにおいがして灰が残り、絹は毛がこげるにおいがします。

答え：ウ

標準次のうち、多くのプラスチックに共通の性質をすべて選びなさい。ア さびない　イ 電気を通しやすい　ウ 軽い　エ 微生物にすぐ分解される

プラスチックは、電気を通しにくく、微生物にほとんど分解されません。

答え：ア・ウ

プラスチックの種類と、どう付き合えばよい？

📄 プリント9ページ

ペットボトルの分け方：くだく → 水に入れる → 浮いたふた・リングと、沈んだ本体を分けます。水より密度が小さい物は浮き、大きい物は沈むからです（中1）。

理由：高分子化合物は、小さな分子がたくさんつながった、とても大きな分子の物質です。プラスチックは高分子化合物の有機物で、もともと自然界に無く、菌類・細菌類がほとんど分解できないので、長く残ります。海のプラスチックごみは、生物がからまったり、飲みこまれたりします。くだけて5mm以下になった物をマイクロプラスチックといい、魚などの体内にも入ります。

基本ポリエチレンのポリ袋と、ポリ塩化ビニルの水道管を、細かくくだいて水に入れました。水に浮くのはどちらですか。

表で、ポリエチレンは浮く、ポリ塩化ビニルは沈むと分かります。

答え：ポリエチレンのポリ袋

標準生分解性プラスチックとバイオマスプラスチックのうち、微生物のはたらきで最後は二酸化炭素と水に分解されるのは、どちらですか。

バイオマスプラスチックは、原料が植物などというだけで、分解されるとはかぎりません。

答え：生分解性プラスチック

科学技術は、くらしをどう変えてきた？

📄 プリント10ページ

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石炭や石油を燃やした熱で動く蒸気機関やエンジンから、電気のモーターへ変わってきました（蒸気機関やエンジンは、化学エネルギー → 熱 → 運動）。

理由：電気自動車と燃料電池自動車は、走るときに二酸化炭素を出さないので、大気汚染や地球温暖化の対策に役立ちます。

情報・通信：AI（人工知能）は、人間のように学習したり判断したりするしくみです。VRは仮想現実です。例：顔や指紋による認証・自動運転・自動翻訳。軽くてじょうぶな炭素繊維も、新しい素材の例です。

基本下水処理場は、どんな問題の解決に役立ちますか。

下水処理場は、工場や家庭の排水をきれいにします。

答え：水質汚濁

理由電気自動車が、大気汚染や地球温暖化の対策に役立つのはなぜですか。

「走るとき」と「二酸化炭素を出さない」の2つを入れて書きます。

答え：走るときに二酸化炭素を出さないから。

身近な自然は、人間の活動でどう変わっている？ 川の水質と外来生物

📄 プリント11ページ

サワガニやカゲロウの幼虫は節足動物です（中1）。

水質の判定のしかた：

1. 見つけた生物を、水質階級に分ける（階級ごとに点を数えるため）
2. 数が多い上位2種を2点（●）、ほかを1点（○）として、階級ごとに合計する
3. いちばん合計点が高い階級を、その場所の水質とする（全体で決めるため）

例：サワガニ●・ヒラタカゲロウ類○・カワニナ類●・コオニヤンマ○・ヒラタドロムシ類○ → Ⅰ 2＋1＝3点、Ⅱ 2＋1＋1＝4点 → Ⅱ ややきれいな水（きれいな水の生物がいても、合計で決まる）。

外来生物：国内のほかの地域から持ちこまれた生物もふくみます。もとからいた生物は在来生物です。例：アライグマ・オオクチバス・ブルーギル・ウシガエル・マングース。在来生物を食べたり、食べ物やすみかをうばったりして、つり合いがくずれます。

標準川で見つけた生物を、数が多い順に、タニシ類・シマイシビル・ミズムシ・サワガニ・ヒラタカゲロウ類の5種としました。上位2種を2点、ほかを1点として、この場所の水質階級を答えなさい。

タニシ類（Ⅲ）が2点、シマイシビル（Ⅲ）が2点、ミズムシ（Ⅲ）が1点 → Ⅲ 2＋2＋1＝5点

サワガニ（Ⅰ）が1点、ヒラタカゲロウ類（Ⅰ）が1点 → Ⅰ 1＋1＝2点

答え：Ⅲ きたない水（Ⅲが5点で、Ⅰの2点より高い）

標準次のうち、外来生物をすべて選びなさい。ア ナガレトビケラ類　イ アライグマ　ウ カントウタンポポ　エ ブルーギル

ナガレトビケラ類は川の指標生物、カントウタンポポは在来のタンポポです。

答え：イ・エ

日本の自然がもたらす恵みと災害、防災と減災

📄 プリント12ページ

防災と減災：防災は災害を防ぐ備え（堤防・砂防ダム）、減災は被害をできるだけ小さくすること（避難訓練・非常持ち出し品・緊急地震速報〈中1〉）です。

理由：地域の地形・気候と、昔の災害の記録を調べると、起こりやすい災害が分かります。前もって、避難所と道すじを確かめておきます。

ハザードマップの使い方：

1. 自分の家や学校の場所を探す（その場所で予想される災害を知るため）
2. 予想される災害（浸水・土砂災害など）の種類を確かめる（災害によって、逃げる場所と向きがちがうため）
3. 避難所と、避難の道すじを決めておく（災害のときに、あわてず動くため）

基本次のうち、気象の災害にあたるものをすべて選びなさい。ア 大雨　イ 温泉　ウ 台風（高潮）　エ 地熱発電

温泉と地熱発電は、火山の恵みです。

答え：ア・ウ

標準避難訓練や非常持ち出し品の準備は、防災と減災のどちらにあたりますか。

災害そのものを防ぐのではなく、被害をできるだけ小さくする備えです。

答え：減災

地球全体の環境問題：温室効果・地球温暖化・オゾン層・酸性雨

📄 プリント13ページ

化石燃料を燃やすと二酸化炭素が出ることを、炭素の循環で学びました。これが、地球全体の問題につながります。

地球温暖化：平均気温が上がることです。化石燃料の大量消費や森林の減少で二酸化炭素などがふえ、温室効果が強まったことが原因と考えられています。影響は、海面の上昇・異常気象・生物のすむ場所の変化です。

理由（夏に二酸化炭素が減る）：大気中の二酸化炭素の濃度は、北半球では夏に減ります。植物の光合成がさかんで、多く吸収されるためです。対策は、脱炭素社会（排出を実質ゼロにする）です。

基本酸性雨の原因になる物質を、次から選びなさい。ア 酸素　イ 硫黄酸化物や窒素酸化物　ウ フロン

フロンは、オゾン層の破壊の原因になった物質です。酸性雨は、化石燃料を燃やして出る物質が原因です。

答え：イ

理由温室効果があるおかげで、地表があたたかく保たれるのはなぜですか。「吸収」という語を使って書きなさい。

地面から出る熱が、大気中の二酸化炭素などにどうあつかわれるかを書きます。

答え：地面から出る熱の一部を、大気中の二酸化炭素などが吸収し、再び地面に向けて出すから。

将来も豊かにくらすために：循環型社会・3R・SDGs

📄 プリント14ページ

資源には限りがあり、ごみや環境の問題もあります。持続可能な社会は、将来の世代も、必要な物を得て豊かにくらせる社会です。そのために、限りある資源の使い方を見直します。

理由（取り組む順）：取り組む順は、リデュース → リユース → リサイクルです。ごみを出さないことが、いちばん資源とエネルギーを使わないためです。

SDGs：2015年に国連で決められた「持続可能な開発目標」で、2030年までの17の目標があります。

正解が1つでない問題の考え方：環境の問題は、正解が1つでないことも多くあります。たとえば、レジ袋をやめても、紙袋にも木材とエネルギーが要ります。根拠をもとに、多くの面から考えて判断します。

基本お店で、つめかえ用のシャンプーを買いました。3Rのどれにあたりますか。

容器を新しく買わずにすむので、ごみが減ります。

答え：リデュース

標準リターナブルびんを回収して洗い、もう一度中身を入れて使います。リデュース・リユース・リサイクルのどれにあたりますか。

同じびんを、そのままくり返し使っています。資源にもどしているわけではありません。

答え：リユース

理由3Rで、リデュースをいちばん先に考えるのはなぜですか。

「ごみを出さない」と「資源とエネルギーを使わない」の2つを入れて書きます。

答え：ごみを出さないことが、いちばん資源とエネルギーを使わないから。

まとめ

生態系の生物は、食べる・食べられるの食物連鎖（矢印は食べられる生物 → 食べる生物）と、光合成をする生産者・食べる消費者・分解する分解者でつながっています。数量は 植物 ＞ 草食動物 ＞ 肉食動物 で、一時的に変わっても「ふえたら、上はふえて、下は減る」の順にもとのつり合いにもどります。炭素は二酸化炭素と有機物にすがたを変えてめぐります。プラスチックのような人工の物質は長く残るので、分けて集めて使います。人間の活動は、外来生物や地球温暖化などの影響をあたえるため、リデュース → リユース → リサイクルの順に、多くの面から考えて取り組みます。プリントの確認問題で、図の読み取りと記述を手を動かして練習してみてください。