理科１年　化学

 物質の性質
 [要点－金属]
①物体と物質の違い:
(1)物体：モノを大きさや形としてとらえたときの呼び方です。
例えば、スプーンやはし、コップなどが物体です。
(2)物質：モノをつくっている材料に着目したときの呼び方です。
鉄やプラスチック、木、銀などが物質に該当します。

②物質の見分け方:
物質には見た目が似ており、すぐに区別することができないものがたくさんあります。
物質の特徴を見分けるための方法には以下があります:
(1)手ざわりやにおい、色、物質の形などを調べる。
(2)電気を通すか調べる。
(3)質量や体積を調べる。
(4)水にいれたときの様子を調べる。
(5)加熱したときの様子を調べる。
(6)いろいろな薬品を使って調べる。

物体と物質は、どの視点から見るかで区別されています。
ものの名前になるものが物体で、そのものの材料であるものが物質です。
 物体と物質
　

①物体とは:
物体は、そのものの見た目や使い方に注目したときの呼び方です。
例えば、ガラス製のコップは、上だけに口が開いていて、
それ以外の部分はガラスでおおわれています。
このような「物体」を私たちは「コップ」といいます。
そのため、「プラスチック製のコップ」も「ガラス製のコップ」も
「紙製のコップ」もすべて「物体」の名前としては、「コップ」になります。

②物質とは:
物質は、ものの材料や原料のことを指します。
例えば、ガラス製のコップは、ガラスを材料としてつくられました。
そのため、これの「物質」は「ガラス」になります。
他にも、フラスコやスライドガラスなども物質に該当します。
 金属の性質
 

金属は特有の性質を持っており、以下の５つが主なものです。

①電気をよく通す：金属は電気伝導性が高いため、電気をよく通します。
例えば、導線は銅から作られていることが多いです。
テストで金属の性質を答える際は、「電気を通しやすい」と表現することがポイントです。

②熱をよく伝える：金属は熱伝導性が高いため、熱をよく伝えます。
フライパンなどは金属でできているのもその一例です。
熱い飲み物の中に金属とプラスチックのスプーンを入れると、金属のスプーンだけが熱くなります。

③金属光沢がある：金属は光沢を持ち、磨くことでピカピカと輝きます。
アクセサリーや装飾品にもよく使われます。

④展性がある：金属はたたくと細く広がる性質を持ちます。
柔らかい金属はハンマーでたたくとうすく広がります。
金箔も展性の一例です。

⑤延性がある：金属は引っ張るとのびる性質を持ちます。
鉛などは柔らかい金属で、たたくと細く伸びます。
 [要点－物質の密度]
①物質の密度：
密度は、物体の単位体積あたり（多くの場合「1cm³あたり」または「1Lあたり」）の質量を表します。
単位は g/cm³（グラム毎立方センチメートル）と g/L（グラム毎リットル）の2つです。

②例えば、水の密度は1g/cm³です。
これは「水1cm³で1gの質量がある」という意味です。
同じ形や大きさの発泡スチロールと鉄では、発泡スチロールはスカスカで密度が小さく、
鉄はぎゅうぎゅうで密度が大きいと言えます。
つまり、発泡スチロールの密度は小さい、鉄の密度は大きいということです。

③密度は次のように求めます：
(1)密度（g/cm³） = 質量（g） ÷ 体積（cm³）

また、質量と体積から密度を求める計算もできます：
(2)密度（g/L） = 質量（g） ÷ 体積（L）

④密度は物質の種類によって異なる値を持ちます。
たとえば、水の密度は1g/cm³ですが、アルミニウムの密度は7.87g/cm³です。
密度が大きいほど物質は重くなりますので、
水などの液体と個体の密度は浮き沈みで比べることができます。
 上皿てんびんの操作
上皿てんびんは、物体の質量をはかるための器具です。
　　
①上皿てんびんの使い方:
(1)平らな場所に置く:
上皿てんびんを水平な安定した台の上に置きます。

(2)両方の皿に同じ番号のものをのせる:
両方のうでに、同じ番号の皿をのせます。

(3)調節ねじを回して調節する:
指針が目盛りの中央から等しく振れるように、調節ねじを回して調節します。

(4)重さをはかりたい物体を左の皿にのせる:
右利きの場合、重さをはかりたい物体を左の皿にのせます。
左利きの場合は逆です。

(5)少しずつ分銅を軽いものに変えてつり合いを調べる:
はかりたいものより少し重いと思われる分銅を右の皿にのせ、
指針が目盛りの中央から左右に等しく振れたらつり合ったといえます。

②一定量の薬品をはかりとるとき:
上皿てんびんを使って、一定量の薬品をはかりとります。
両方のうでに、同じ番号の皿をのせます。
指針が目盛りの中央から等しく振れるように、調節ねじを回して調節します。
両方の皿に薬包紙をのせます。
右利きの場合、はかりとりたい質量と同じ分銅を左の皿にのせ、
右の皿に薬品を少しずつのせていきます。

③その他の注意点:
(1)分銅はピンセットを使ってのせる: 手で直接触ると、分銅がさびて質量が変化します。
(2)使い終わったら、皿を一方のうでに重ねておく: ふらふらして、正確に図れなくなります。
 メスシリンダー
メスシリンダーは、液体の体積を正確に測定するための実験器具です。

　

①特徴：
(1)形状: 直立した円筒形で、底が広く安定している。
(2)目盛り: 側面に目盛りが刻まれており、液体の体積をミリリットル（mL）単位で読むことができる。
(3)素材: 主にガラス製またはプラスチック製で、透明なため内部の液体が見える。

②使い方：
(1)準備: メスシリンダーを水平な場所に置き、底がしっかり安定していることを確認する。
(2)注ぐ: 液体を注ぐときは、メスシリンダーの内壁を伝うようにゆっくり注ぐ。
急に注ぐと泡ができやすく、正確な測定が難しくなる。
(3)読み取り: 液体の表面（メニスカス）の下端を目盛りで読み取る。
目の高さをメスシリンダーの液面と水平にして読むことが重要。

③注意点：
(1)清潔さ: 使用前後には必ず洗浄し、残留物がないようにする。
(2)正確さ: 目盛りを読むときには、必ず液面の下端を水平にして読む。
(3)破損防止: ガラス製のものは特に取り扱いに注意し、落としたりぶつけたりしないようにする。
 物質の密度
密度は、物質がどれだけ詰まっているかを示す指標です。



①密度の定義：
密度は、物質の単位体積あたりの質量を表します。
具体的には、以下の式で表されます。
　(密度)＝(質量)÷(体積)

②単位：
(1)質量: グラム（g）
(2)体積: 立方センチメートル（cm³）またはミリリットル（mL）
(3)密度: グラム毎立方センチメートル（g/cm³）

具体例
例えば、水の密度は約1 g/cm³です。
これは、1 cm³の水の質量が約1 gであることを意味します。

③密度に関連する現象：
(1)浮力: 密度が低い物質は、水や空気の中で浮くことがあります。
例えば、木材は水よりも密度が低いため、水に浮きます。
(2)沈む・浮く: 物体が水に浮くか沈むかは、
その物体の密度と水の密度の比較によって決まります。
密度が水よりも高ければ沈み、低ければ浮きます。
 [要点－有機物と無機物]
①有機物：
有機物は、主に炭素（C）を含む化合物のことを指します。
これには、私たちの体を構成する物質や多くの食物、プラスチックなどが含まれます。
有機物は炭素と水素を主成分とし、酸素や窒素、硫黄なども含むことがあります。

(1)例: 糖（グルコース）、脂肪（トリグリセリド）、タンパク質（アミノ酸）、
プラスチック（ポリエチレン）、エタノール（アルコール）
(2)特徴: 燃えると二酸化炭素（CO₂）と水（H₂O）を生成することが多い。

②無機物：
無機物は、有機物以外の化合物のことを指します。
これには、岩石や金属、水、酸、塩などが含まれます。
無機物は炭素を含まないものが多いですが、
一部の無機物は炭素を含む場合もあります（例：炭酸カルシウム）。

(1)例: 水（H₂O）、塩（塩化ナトリウムNaCl）、酸（硫酸H₂SO₄）、
酸化物（酸化鉄Fe₂O₃）、金属（鉄Fe、銅Cu）
(2)特徴: 熱に強く、燃えにくいものが多い

③有機物と無機物の違い：
(1)構成要素:
有機物は主に炭素と水素を含む
無機物は主に金属元素や非金属元素からなる
(2)燃焼性:
有機物は燃えやすい
無機物は燃えにくい
(3)生物との関連:
有機物は生物の体を構成する主成分
無機物は生物の体に存在するが、主要な成分ではない。
 有機物と無機物－ガスバーナー
①ガスバーナー：
ガスバーナーは、実験で物質を加熱するための器具です。
燃料としてプロパンガスやブタンガスを使用し、火を出して加熱します。

②ガスバーナーの基本的な構造：
(1)ガス供給管: ガスを供給するための管です。
(2)ガス調整ねじ: ガスの流量を調整するためのねじです。
(3)空気調整ねじ: 空気の量を調整するためのねじです。
(4)バーナー管: ガスと空気が混合され、火が出る部分です。
(5)台座: ガスバーナーを安定させるための部分です。

　

③ガスバーナーの使い方：
(1)準備:
作業エリアを整理し、可燃物がないことを確認します。
長い髪は束ね、袖はまくり上げます。
(2)点火:
ガス調整ねじと空気調整ねじを閉じます。
ガス供給管をガス元栓に接続し、ガス元栓を開けます。
ガス調整ねじを少し開け、ライターやマッチでバーナー管の口に火をつけます。
(3)火の調整:
火が点いたら、空気調整ねじを開けて火の大きさと色を調整します。
青い炎が最も効率よく加熱できます。
(4)使用中:
火を使う際は、常にバーナーを監視します。
加熱する物質や器具に適切な距離を保ちます。
(5)消火:
実験が終わったら、まずガス調整ねじを閉じて火を消します。
ガス元栓を閉め、ガス供給管を外します。
バーナーが冷えてから片付けます。



④安全上の注意点：
(1)火を扱う: 火を使う際は、常に注意を払い、火が無駄に広がらないようにします。
(2)ガス漏れ: ガスの臭いがしたら、すぐに使用を中止し、換気を行います。
(3)適切な服装: 実験中は、燃えやすい服やアクセサリーは避け、保護メガネを着用します。
(4)換気: ガスバーナーを使用する場所は、換気が良い場所で行います。

⑤ガスバーナーの利点：
(1)効率的な加熱: 高温で物質を効率的に加熱できます。
(2)調整可能: 火の大きさや温度を簡単に調整できるので、様々な実験に対応できます。
 有機物の加熱
 
　

①有機物の加熱とは：
有機物は炭素を含む化合物で、加熱するとさまざまな変化を示します。
加熱することで、有機物の燃焼や分解、生成物の観察ができます。

②有機物の加熱による反応：
(1)燃焼:
有機物を酸素の供給が十分な状態で加熱すると、
燃焼して二酸化炭素（CO₂）と水（H₂O）を生成します。
例: エタノールの燃焼
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2OC2H5OH+3O2→2CO2+3H2O

(2)分解:
酸素が不十分な状態で加熱すると、不完全燃焼や分解が起こり、
一酸化炭素（CO）や炭素（すす）などが生成されます。
例: プラスチックの加熱
C𝑛H𝑚→炭素+一酸化炭素+水素+他の化合物CnHm→炭素+一酸化炭素+水素+他の化合物
 プラスチックの作られ方
①原料の採取と精製:
プラスチックの主な原料は石油です。
石油は地下から採取され、精製所でさまざまな化学製品に分解されます。
この過程で、ナフサという液体が得られます。
ナフサは、プラスチックの原料となる物質を生成するために重要です。

　

②クラッキング:
ナフサを高温で加熱し、分子を小さな分子に分解するプロセスを「クラッキング」と呼びます。
この過程で、エチレンやプロピレンといった小さな分子（モノマー）が生成されます。

③重合（ポリマー化）:
モノマーは、化学反応によって結合し、長い鎖状の分子（ポリマー）になります。
この過程を「重合（ポリマー化）」といいます。

重合の方法には、以下の2つが代表的です。
(1)付加重合: エチレンやプロピレンなどのモノマーが互いに結びつき、
ポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）といったプラスチックが生成されます。
(2)縮合重合: モノマーが結合する際に、水やアルコールなどの小さな分子が放出される反応で、
ナイロンやポリエステルなどが生成されます。

④加工と成形:
得られたポリマーは、さまざまな形に加工されます。加工方法には以下のものがあります。
(1)射出成形: プラスチックを溶かし、金型に注入して冷却・固化させる方法です。
ボトルキャップやおもちゃなど、複雑な形状の製品に使用されます。
(2)押出成形: 溶けたプラスチックを押し出して、長いシートやチューブを作る方法です。
パイプやフィルムなどに使用されます。
(3)ブロー成形: プラスチックを溶かし、型に吹き込んで膨らませる方法です。
ボトルや容器に使用されます。
 プラスチックの性質
 

①プラスチックの主な性質：
(1)軽い：
プラスチックは、金属やガラスと比べて非常に軽いです。
この性質により、持ち運びが容易で、さまざまな製品に使用されています。
(2)強い：
衝撃に対して強く、割れにくいものが多いです。
特にポリカーボネートなどは非常に強度が高く、防弾ガラスにも使われます。
(3)耐水性：
プラスチックは水に強く、腐食しにくいです。
このため、水に触れる環境や湿気の多い場所でも使用できます。
(4)耐薬品性：
多くのプラスチックは酸やアルカリに対しても耐性があります。
実験器具や化学工場で使われることが多いです。
(5)絶縁性：
プラスチックは電気を通さないため、電気製品の部品として広く使われます。
例えば、電線の被覆やコンセントなどに使用されます。
(6)加工しやすい：
熱を加えると柔らかくなり、さまざまな形に成形することができます。
これにより、複雑なデザインの製品も容易に作れます。
(7)色を自由に変えられる：
プラスチックは製造時に色を付けることができ、多様な色の製品を作ることが可能です。
 プラスチックの種類と性質
①プラスチックの種類と性質：
(1)ポリエチレン（PE）
性質: 柔軟で耐水性が高い。低温でも強度を保つ。
用途: 食品包装、プラスチックバッグ、容器

(2)ポリプロピレン（PP）
性質: 耐熱性があり、化学薬品に強い。軽量で高強度。
用途: 食品容器、繊維、医療機器

(3)ポリ塩化ビニル（PVC）
性質: 耐薬品性が高く、硬さと柔軟性を調整できる。
用途: パイプ、電線被覆、床材

(4)ポリスチレン（PS）
性質: 透明性が高く、硬くて脆い。
用途: 食品トレイ、カップ、断熱材

(5)ポリエチレンテレフタレート（PET）
性質: 透明で強度が高く、耐衝撃性に優れる。
用途: 飲料ボトル、繊維（ポリエステル）

②プラスチックの利点と欠点：
(1)利点:
経済的: 生産コストが低く、大量生産が可能。
多用途: さまざまな形状や色に加工できるため、多くの用途に利用できる。
耐久性: 長期間使用しても劣化しにくい。

(2)欠点:
環境問題: 分解されにくく、廃棄物として環境に残りやすい。
リサイクルの難しさ: 一部のプラスチックはリサイクルが難しく、適切な処理が求められる。
有害物質の放出: 焼却時に有害なガスを発生するものもある。
 実験
プラスチックの識別実験
　

①浮き沈みの実験:
ビーカーに水を入れ、プラスチックのサンプルを入れます。
浮くか沈むかを観察します。
(1)浮く: ポリプロピレン（PP）、ポリエチレン（PE）
(2)沈む: ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリスチレン（PS）

②燃焼実験:
ガスバーナーを使用してプラスチックの小片を加熱します。
燃え方や臭いを観察します。
PET: 燃えると甘い匂いがする。
PE: 燃えると蝋のような匂いがする。
PP: 燃えるとろうそくのような匂いがする。
PVC: 燃えると刺激臭がする。
PS: 燃えるとスチレンのような甘い匂いがする。

③薬品反応の実験:
酢酸や塩酸を試験管に入れ、プラスチックのサンプルを浸します。
反応を観察します。
PVCは塩酸に対して耐性があるが、他のプラスチックは溶解する可能性があります。