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School 中学理科(ハロ理科) No.5 物質の性質 ■ |
インターネット上で中学校の理科が勉強できるよ♪ |
ノートに理解しながら写して、一通り終えたら練習問題で実力を定着させていこうね♪ |
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1.物質の性質 |
(1)有機物と無機物 |
有機物…加熱すると炭になったり、燃えて二酸化炭素を発生する物質。 砂糖・紙・ろうなど。
無機物…有機物ではない物質 食塩・ガラス・アルミニウム・水など。 |
※炭素や一酸化炭素は無機物 |
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(2)金属と非金属 |
無機物はさらに金属と非金属に分かれる。 |
金属の性質 ・電流が流れやすく、熱が伝わりやすい。 ・紙ややすりで磨くと光る。(金属光沢) ・たたくとのびる。 非金属…無機質で金属ではない物質 食塩・ガラス・水など |
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(3)物質の密度 |
密度…物質1cm3あたりの質量。単位はg/cm3。
水の密度よりも小さい密度の物質→水に浮く。 水の密度よりも大きい密度の物質→水に沈む。 |
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物質 |
金 |
鉛 |
水銀 |
銅 |
鉄 |
アルミニウム |
硫酸 |
海水 |
水 |
氷 |
エタノール |
二酸化炭素 |
酸素 |
空気 |
水蒸気 |
水素 |
密度 |
19.3 |
11.34 |
13.55 |
8.93 |
7.86 |
2.69 |
1.83 |
1.01 |
1.00 |
0.92 |
0/79 |
0.00184 |
0.00133 |
0.00120 |
0.0006 |
0.00008 |
状態 |
固体 |
固体 |
液体 |
固体 |
固体 |
固体 |
液体 |
液体 |
液体 |
液体 |
液体 |
気体 |
気体 |
気体 |
気体 |
気体 | | |
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2.物質の状態変化 |
(1)物質の状態 |
物質の3態…固体・液体・気体の状態のこと。
固体…形や体積が決まっている。→鉄・石・木など。
液体…形は決まっていないが体積が決まっている。→水・アルコールなど。
気体…形も体積も決まっていない。→酸素・水素・二酸化炭素など。
物質の状態変化…物質を熱したり、冷やしたりしたときに物質の状態が変わること。
熱したとき…固体→液体→気体 冷やしたとき…気体→液体→固体 |
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(2)水の状態変化 |
熱したとき 氷→水→水蒸気
冷やしたとき 水蒸気→水→氷
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※ゆげは水蒸気ではなく、 水蒸気が冷えて細かい 水滴になったもの。 水蒸気は目に見えない。 | | |
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3.状態変化と体積・質量 |
(1)状態変化と体積・質量 |
・液体⇔気体の場合 右の図のように、試験管に水を入れて熱すると、 ポリエチレンの袋がふくらむ。 ↓ 水蒸気の体積がもとの水の体積の約1700倍になった。
逆に冷やすとポリエチレンの袋はしぼむ。 ↓
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物質1gの体積 |
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物質 |
水 |
エタノール |
エーテル |
アセトン |
液体[cm3] |
1.00 |
1.267 |
1.391 |
1.264 |
気体[cm3] |
1701 |
625 |
341 |
465 |
およその倍率 |
1700 |
490 |
250 |
370 | | |
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・液体⇔固体の場合 水を冷やして氷にすると、質量は変わらないが、体積が1.1倍になる。 |
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状態変化と体積・質量 体積は変化するが、質量は変わらない。 | | |
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4.融点 |
(1)融解と凝固 |
融解…固体の状態の物質が熱せられて、液体の状態になること。 そのときの温度を融点という。
凝固…液体の状態の物質が冷やされて、固体の状態になること。 そのときの温度を凝固点という。(融点と凝固点は同じ値) |
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(2)純粋な物質の融点 |
・氷の融点 右の図のように、ビーカーに氷を10gと20gを 別々に入れて、加熱していく。 ↓ @0℃まで温度が上がっていく。 ↓ A0℃になると氷が融解し始める。 氷がすべて水になるまで0℃のまま。 <0度が氷の融点> ↓ Bすべて水になった後は再び温度が上がる。 ↓ C氷が10gでも20gでも同じ状態。 <融点は量の多少に関わりなく一定> (量が多くなると融解している時間が長く、 グラフの傾きが緩やかになる。) |
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物質を加熱したとき、縦軸に温度、横軸に過熱時間をとったときにできるグラフを加熱曲線という。 |
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・パラジクロロベンゼンの融点 右の図のように、ビーカーにパラジクロロベンゼン を10gと20gを別々に入れて、加熱していく。 ↓ @約54℃まで温度が上がっていく。 <固体の状態> ↓ A約54℃になると融解し始める。 融解が終わるまで約54℃のまま。 (グラフが平行) <固体と液体が混ざった状態> ↓ Bすべて液体になった後は再び温度が上がる。 <液体の状態> ↓ Cパラジクロロベンゼンが10gでも20gでも 同じ状態。 <融点は量の多少に関わりなく一定> |
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純粋な物質の融点 融点は量の多少に関わりなく一定で、融解中は温度が上がらない。 |
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(3)混合物の融点 |
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右のグラフは、ナフタレンとパラジクロロベンゼン の混合物を加熱していったときのグラフである。 ↓ グラフに水平な部分が現れない。
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5.沸点 |
(1)蒸発と沸騰 |
気化…液体の状態の物質が気体の状態になること。
蒸発…液体の表面だけで、液体が気化すること。
沸騰…気体の内部からも液体が気化すること。 そのときの温度を沸点という。 |
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(2)純粋な物質の沸点 |
・水の沸点 右の図のように、フラスコに水を10gと20gを 別々に入れて、加熱していく。 ↓ @100℃まで温度が上がっていく。 ↓ A100℃になると水が沸騰し始める。 沸騰が終わるまで100℃のまま。 <100度が氷の融点> ↓ B水が10gでも20gでも同じ状態。 <沸点は量の多少に関わりなく一定> |
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・エタノールの沸点 右の図のように、フラスコにエタノールを 10gと20gを別々に入れて、水を入れたビーカー の中に入れながら、を加熱していく。 (エタノールは引火しやすく、直接加熱は危険) ↓ @78℃まで温度が上がっていく。 <液体の状態> ↓ A78℃になると沸騰し始める。 沸騰が終わるまで78℃のまま。 (グラフが平行) <液体と気体が混ざった状態> ↓ Bしばらくすると沸騰が終わる。 <気体の状態> ↓ Cエタノールが10gでも20gでも同じ状態。 <沸点は量の多少に関わりなく一定> |
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純粋な物質の沸点 沸点は量の多少に関わりなく一定で、沸騰中は温度が上がらない。 |
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(3)混合物の沸点 |
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右のグラフは、水とエタノールの混合物を 加熱していったときのグラフである。 ↓ グラフに水平な部分が現れない。 |
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(4)物質の状態変化と融点・沸点 |
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昇華…固体の状態から気体の状態になったり、 気体の状態から固体の状態になること。 (ナフタレン・ヨウ素・パラジクロロべンゼン ・ドライアイスなど)
液化(凝結)…気体の状態から液体の状態に なること。 (寒い冬の日に息を吐くと(気体)、 吐く息が白い水滴(液体)として 出てくる) |
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物質の融点・沸点データ(クリック) | |
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6.蒸留 |
(1)蒸留 |
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蒸留…液体を加熱し、沸騰して出てきた気体を冷やして液体 にすること。
右の図で、フラスコの中に 食塩水を入れた場合、 試験管の中に純粋な水(蒸留水)が得られる。
水とエタノールの混合溶液を入れた場合、 76℃〜82℃で気体を集めると、試験管の中にエタノール が中心に集まる。 98℃〜100℃で気体を集めると、試験管の中に水 が中心に集まる。 |
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練習問題 |
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