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理科〈中学受験〉気体の発生方法・集め方をスッキリまとめてしっかり記憶!

気体の発生方法のイラスト

中学受験の『気体』の単元で学ぶ気体の“集め方”“発生方法”

“気体の発生方法”では…

聞きなれない物質名が出てくる…

そこで、暗記が苦手なウチのコとはこんな風に学習していきました。

  • 発生方法を見やすいイラストにしてプリントにまとめる
  • 目につくところにしばらく置いておき、たびたびクイズのように出題

“視覚的に頭になじませる作戦”です。少し時間はかかっても、結果的にはしっかり記憶できました。

“集め方”に関しては、ポイントを押さえると実は暗記すべきことはそんなに多くなく、ウチのコもホッとした様子。

今回は、我が家が使った“気体の発生方法”のイラストを使いながら、“集め方”“発生方法”のポイントをスッキリまとめます。

こんなお子さんに…

・気体の集め方のポイントを押さえておきたい
・気体の発生方法、物質名などを覚えるのに苦戦している

こんなお子さんに…

・気体の集め方のポイントを押さえておきたい
・気体の発生方法、物質名などを覚えるのに苦戦している

見やすいイラストA4プリントにまとめています。
復習用もあるので良かったら使ってください♫

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今回使用する『気体の発生方法』の他にも、中学受験の復習に役立ちそうな資料をまとめ中です。随時UPしていくので良かったらのぞいてみて下さい。

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目次

気体の集め方

3種類の集め方

3種類の気体の集め方

まずは、3種類の気体の集め方の違いをしっかり把握。

水上置換法

水を入れた集気ビンを、水を満たした水槽の中に逆さに立て、そこに気体をためていく方法

上方置換法

空気中で逆さにした集気ビンや試験管に、気体をためていく方法

下方置換法

空気中で口を上にした集気ビンや試験管に、気体をためていく方法

“置換法”は、水や空気と置き換えて気体を集めるてるってこと!

水上置換法のいいところは、余計な気体が混ざらないので純粋な気体が集められるところ。
なので、全てこの方法で集められるといいけれど、水に溶けやすい気体は、水上置換法では集められない!そこで、集め方の判断が必要になります。

集め方の判別

気体の集め方を判断するために、『気体の性質』に関して上の一覧表でチェックしておくと…

表の下の方の刺激臭がある4つの気体、
・アンモニア
・塩化水素
・二酸化硫黄
・塩素

だけが水によく溶ける
そして、この中で空気より軽いのはアンモニアだけ
これを元に、“気体の集め方”を樹形図にしてみると下のようになります。

気体の集め方の判別法
気体の集め方の判別法

つまり、集め方を判断するときは以下のことがポイントになります。

  1. 集める気体は水に溶けやすいか?
  2. 集める気体は空気より軽いか?

1つ目のポイントを考えた時点で、ほとんどの気体は“水に溶けにくい”ので“水上置換法”に、
例外の4つの気体に関しては、空気より軽いか重いかで分ける、ということ。

受験で出てくる気体を分けてみると、実はこんなにシンプルに!

上方置換法

アンモニア
(水に溶けやすく、空気より軽い)

下方置換法

塩化水素・二酸化硫黄・塩素
(水に溶けやすく、空気より重い)

水上置換法

上の気体以外

二酸化炭素に関しては、水に少し溶けるけれど、純粋な気体を集められる“水上置換法”でも大丈夫、という点もチェックです。

気体の発生方法

各気体の発生に必要なもの、そして発生方法をまとめます。

すでに分かっている人は、イラストの空欄を埋められるか確認してみてください!

これから覚える人は、〈答え〉タブのイラストをチェック!

酸素

酸素の発生方法(空欄)
酸素の発生方法(空欄)

タブの切り替えで答えを確認!

必要なもの

・過酸化水素水(液体)
・二酸化マンガン(黒色の個体)…触媒として

発生方法

三角フラスコに二酸化マンガンを入れ、コック付きろうと管から過酸化水素水を加える。

ポイント

二酸化マンガンは過酸化水素水を酸素と水に分けるのを助けるだけ。
発生後も、二酸化マンガン自体は変化せず、重さは変わらない。
このように、他の物質が変化するのを助ける働きをする物質を触媒という


集め方

水上置換法

二酸化炭素

二酸化炭素の発生方法(空欄)

タブの切り替えで答えを確認!

方法1

必要なもの

・うすい塩酸(液体)
・炭酸カルシウム〈石灰石〉(個体)

発生方法

三角フラスコに炭酸カルシウムを入れ、コック付きろうと管から塩酸を加える。

ポイント

塩酸炭酸カルシウム両方の反応により発生する。

方法2

必要なもの

・炭酸水素ナトリウム〈重そう〉(個体)

発生方法

試験管に炭酸水素ナトリウムを入れ、加熱する。

ポイント

固体のみを加熱する際は、水が出てきて逆流し試験管が割れることがあるため、試験管の口の方を下にする。


集め方

水上置換法 、下方置換方

水素

水素の発生方法(空欄)

タブの切り替えで答えを確認!

方法1

必要なもの

・塩酸(液体)
・アルミニウム亜鉛などの金属

発生方法

塩酸にアルミニウム亜鉛などの金属を溶かす。

ポイント

反応後は金属は別の物質に変わっている。

方法2

必要なもの

・水酸化ナトリウム水溶液(液体)
・アルミニウム亜鉛などの金属

発生方法

水酸化ナトリウム水溶液にアルミニウム亜鉛などの金属を溶かす。

ポイント

反応後は金属は別の物質に変わっている。
亜鉛は熱を加えることで反応する。


集め方

水上置換法

アンモニア

アンモニアの発生(空欄)

タブの切り替えで答えを確認!

方法1

必要なもの

・アンモニア水(液体)

発生方法

試験管にアンモニア水を入れて、弱火で加熱する

ポイント

突然沸騰するのを防ぐために、試験管には沸騰石を入れておく。

方法2

必要なもの

・塩化アンモニウム(白い粉)
・水酸化カルシウム〈消石灰〉(白い粉)

発生方法

塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜ、試験管に入れて弱火で加熱する。

ポイント

固体のみを加熱する際は、水が出てきて逆流し試験管が割れることがあるため、試験管の口の方を下にする。


集め方

上方置換法(水に溶けやすく、空気より軽いため)

塩化水素

塩化水素の発生(空欄)

タブの切り替えで答えを確認!

必要なもの

・濃い塩酸(液体)

発生方法

濃い塩酸を試験管に入れ、弱火で加熱する

ポイント

突然沸騰するのを防ぐために、試験管には沸騰石を入れておく。


集め方

下方置換法(水に溶けやすく、空気より重いため)

まとめ

今回は、気体の“集め方”“発生方法”をまとめました。

“集め方”は、気体の性質を踏まえておけばそんなに覚えることは多くなく、押さえておきたいポイントは下のようなことでした。

  • ほとんどの気体は“水に溶けにくい”ので“水上置換法”
  • 水に溶けやすい気体に関しては、空気より軽いか重いかで分ける
  • 上方置換法→アンモニア
  • 下方置換法→塩化水素

“発生方法”関しては、“イラストと共に覚えてクイズ形式で度々確認してみる”、そんな我が家の学習スタイルをご紹介しました。
まだ化学式などは習わない中学受験生にとっては、視覚的に印象付けていく方法はかなり効果があるように思います。
暗記が苦手なお子さんにはオススメです。

まとめプリント、復習用プリントはこちらから!

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気体の発生方法のイラスト

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