電でん解かい質しつの水すい溶よう液えきの中の金属板と電流 ⑴ 電流をとり出す
1
電解質の水溶液に 2 種類の金属板を入れて導線でつなぐ と，電流をとり出せる。このように，化学変化によって電 流をとり出すしくみをもつものを電池という。 ⑵ 木炭電池（ ） 備びん長ちょう炭たんとアルミニウムはくを電極とし た電池。電流を長時間とり出すと，アルミニウムはくがぼ ろぼろになる。 ⑶ 電気エネルギーへの変へん換かん 電池は化学変化を利用し，物 質のもつ化学エネルギーを電気エネルギーへ変換している。 電池の中で起こる変化 うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れ，電池をつくる。（ ） ⑴ －極（亜鉛板）での反応 亜鉛原子が 2 個の電子を失って 亜鉛イオンになり，とけ出す。 Zn Zn2＋ ＋ 2e－ 亜鉛 亜鉛イオン 電子 ⑵ ＋極（銅板）での反応 水素イオンが電子を受けとり，水 素原子となり，2 個の水素原子が結びついて水素分子となる。 2H＋ ＋ 2e－ H 2 水素イオン 電子 水素 ⑶ 電子の流れ 電子は－極（亜鉛板）から＋極（銅板）に流れる。 身のまわりの電池 ⑴ 一いち次じ電でん池ち 使うと電圧が低下し，もとにもどらない電池。 ⑵ 二に次じ電でん池ち 外部から逆向きの電流を流すと電圧が回復し （充じゅう電でん），くり返し使える電池。 ⑶ 燃ねん料りょう電でん池ち（ ） 水の電気分解と逆の化学変化（水素と酸 素の化合）を利用する電池。環かん境きょうに対する悪あく影えい響きょうが少ない。 12
23
3第 2 章 化学変化と電池
教科書 p.27〜37 ❶ 2 枚の金属板を水溶液に入れ，電子オルゴールや光電池用 モーターをつないでみる。 ❷ 電圧計で電圧をはかり，どちらが＋プラス極， −マイナス極かを見る。 〔結果〕 ❶・ 電解質の水溶液と，異ことなる種類の金属板を用いた とき，電流が流れた（電子オルゴールが鳴り，光 電池用モーターが回った）。⇒電でん池ちになった。 ・ 非ひ電でん解かい質しつの水溶液や，同じ種類の金属板では，電 流が流れなかった。⇒電池にならなかった。 ❷ 金属板の組み合わせによって電圧の大きさが異な り，どちらが＋極でどちらが−極になるかも異なった。 実 験 金属板に電流が流れるのに必要な条件 教科書 p.29 電圧計 光電池用 モーター 発泡ポリ スチレン 水溶液 金属板 電子 オルゴール 木炭 （備長炭） アルミニウムはく こい食塩水でしめらせた ろ紙 電流計 木炭を クリップで はさむ アルミニウムはく につなぐ 水素の発生 電流 亜鉛板（−極） 銅板（＋極） 電子 ＋極 −極 Zn Zn2＋ 2＋ − − − − − − − − − − H H H ＋ H＋ Cl− Cl− うすい塩酸 亜鉛板 銅板 電子が銅板のほうへ 移動する。 水素イオンが電子を受け とる。→水素が発生。 亜鉛原子が電子を失う。 →亜鉛がとけ出す。 電流：＋極（銅板） → −極（亜鉛板） 電子：−極（亜鉛板） → ＋極（銅板） 電子 オルゴール 水を水素と酸素 に電気分解する。 水素と酸素が化合（酸化）するときに出るエネルギーで， 電子オルゴールが鳴る。 陰極 水酸化ナトリウ ムを加えた水 陽極 水素 酸素 電源 装置 木炭電池1 電池のしくみを説明したモデル2 燃料電池のしくみを確認できる実験3 金属板の組み合わせ 水溶液 電流 電圧〔Ｖ〕 銅板と亜あ鉛えん板 うすい塩酸 流れた 0.70 銅板と亜鉛板 砂糖水 流れなかった － 銅板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 1.55 銅板と鉄板 うすい塩酸 流れた 0.15 亜鉛板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 0.85 鉄板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 1.40 鉄板とマグネシウムリボン 砂糖水 流れなかった － 銅板と銅板 うすい塩酸 流れなかった － 亜鉛板と亜鉛板 うすい塩酸 流れなかった － 金属板の組み合わせによって，回る向きが変わる 電圧計の針が右にふれたとき，＋ 端子につないだ金属が＋極，－端 子につないだ金属が－極になる 銅板へ向かって流れる 木炭：＋極 －極 マンガン乾電池，アルカリ乾電池，酸化銀電池，リチウム電池，空気電池など 蓄電池ともいう。鉛蓄電池，ニッケル水素電池，リチウムイオン電池など できるものは水のみである ＋極 金属と金属の間に電圧が生じて電流がとり出せる 電解質の水溶液➡練習問題4 ⑴ ⑵
3
第 2 章 化学変化と電池 電解質の水溶液の中の金属板と電流 ⑴ 図 1 のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛 板を入れると，電子オルゴールが鳴った。 ① 亜鉛板をマグネシウムリボンにかえる と，電子オルゴールは鳴りますか。 ② どちらも銅板にすると，電子オルゴールは鳴りますか。 ③ うすい塩酸を砂糖水にかえると，電子オルゴールは鳴りますか。 ⑵ ⑴の実験をまとめた次の文の（ ）にあてはまることばや数を答えなさい。 （ ア ）の水溶液に，（ イ ）種類の金属板を入れると，電流が流れる。 ⑶ 図 2 のような木炭電池で電流をとり出し続け ると，アルミニウムはくはどうなりますか。 ⑷ 図 1 や図 2 の装置では，化学変化を利用して 何をとり出していますか。 ⑸ ⑷のようなしくみを何といいますか。 電池の中で起こる変化 ⑴ 図 1 のように，うすい塩酸に銅板と亜 鉛板を入れると，モーターが回った。次 の①，②にあてはまるのは，銅板と亜鉛 板のそれぞれどちらですか。 ① 気体が発生する。 ② とけ出す。 ⑵ 図 1 で起こる変化を模式的に表した 図 2 について述べた次の文の（ ）に あてはまることばを答えなさい。 −極では，亜鉛（ ア ）が 2 個の （ イ ）を失って亜鉛（ ウ ）になり，と け出す。＋極では，水素（ ウ ）が（ イ ）を受けとって，水素（ ア ）となり， 2 個の水素（ ア ）が結びついて水素（ エ ）となる。 身のまわりの電池 ⑴ マンガン乾電池のように，使い続けると電圧が低下し，もとにもどらな い電池を何といいますか。 ⑵ 水の電気分解とは逆の化学変化を利用する電池を何といいますか。1
2
3
➡練習問題1 2 ⑴① ② ③ ⑵ア イ ⑶ ⑷ ⑸1
➡練習問題3 ⑴① ② ⑵ア イ ウ エ2
以下の語句の意味を書きなさい。 ⑴ 電池 ⑵ 燃料電池 重 要 語 句確 認 問 題
電子オルゴール 銅板 亜鉛板 うすい塩酸 図1 木 炭︵ 備長炭︶ アルミニウムはく こい食塩水でしめらせた ろ紙 図 2 クリップ 光電池用 モーター 亜鉛板 （−極） 銅板 （＋極） うすい塩酸 図 1 水素の発生 ＋極 −極 Zn Zn2＋ 2＋ − − − − − − − − − − H H H ＋ H＋ Cl− Cl− うすい塩酸 亜鉛板 銅板 図 2 電子⑴ ⑵ ⑶ ⑷
1
⑴ ① ② ③ ⑵2
右の図のように，ビーカー内のうすい塩酸に亜 鉛板と銅板をひたした装置をつくり，導線で電子 オルゴールにつないだところ，電子オルゴールは しばらく鳴り続けた。次の問いに答えなさい。 ⑴ 記述 電子オルゴールが鳴っているとき，う すい塩酸中の銅板の表面ではどのようなことが 観察されるか。簡単に書きなさい。 ⑵ 電子オルゴールのかわりに，ａを電圧計の＋ 端 たん 子し，ｂを電圧計の−端子につないだところ， 電圧計の針は右にふれた。このとき，銅板，亜鉛板のどちらが＋極になっ ていますか。 ⑶ ⑵とは逆に，ａを電圧計の−端子，ｂを電圧計の＋端子につなぐと，電 圧計の針はどのようにふれるか。次から選び，記号で答えなさい。 ア 右にふれる。 イ 左にふれる。 ウ 針はふれない。 ⑷ 図の装置で，亜鉛板をマグネシウムリボンにかえると，電子オルゴール の鳴り方はどうなるか。次から選び，記号で答えなさい。 ア 大きくなる。 イ 小さくなる。 ウ 変わらない。 エ 鳴らない。 精製水，食塩水，砂糖水，うすい塩酸 をそれぞれ入れたビーカーに，右の図の ように金属板（銅板や亜鉛板）2 枚を入れ， 光電池用モーターにつないで，モーター が回るかどうか調べた。次の表は，その 結果をまとめたものである。下の問いに 答えなさい。 銅板と銅板 銅板と亜鉛板 亜鉛板と亜鉛板 精製水 回らなかった。 回らなかった。 回らなかった。 食塩水 回らなかった。 回った。 回らなかった。 砂糖水 回らなかった。 回らなかった。 回らなかった。 うすい塩酸 回らなかった。 回った。 回らなかった。 ⑴ 次の文の（ ）にあてはまる数やことばを答えなさい。 食塩水やうすい塩酸に（ ① ）種類の金属板を入れたときに，モーターが 回った。また，モーターが回るときは，金属板がとけ出したり，気体が発 生したりしていることから，（ ② ）が起こっていると考えられる。このよ うに，（ ② ）によって電流をとり出す装置を（ ③ ）という。 ⑵ 記述 うすい塩酸の中に入れた銅板と亜鉛板のうち，銅板をマグネシウ ムリボンにかえると，モーターの羽根が反対向きに回った。その理由を簡 単に書きなさい。1
2
1 化学変化とイオン練 習 問 題
ビーカー 電子オルゴール 銅板 亜鉛板 うすい塩酸 a b 光電池用 モーター 金属板 精製水や 水溶液第 2 章 化学変化と電池 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷
3
① ② ③4
⑴ ① ② ⑵ ① ② ⑶ 右の図のように，ビーカーに入れたうすい塩酸3
の中に，銅板とアルミニウム板を組み合わせてひ たし，銅板を＋極，アルミニウム板を－極として， 導線で電子オルゴールに接続したところ，電子オ ルゴールが鳴った。次の問いに答えなさい。 ⑴ 電子の移動する向きは，図のＸ，Ｙのどちらですか。 ⑵ アルミニウム板で起こっている変化を次から選び，記号で答えなさい。 ア Al Al3＋ ＋ 3e－ イ Al3＋ ＋ 3e－ Al ウ Cl2 ＋ 2e－ 2Cl− エ 2Cl− Cl2 ＋ 2e－ ⑶ 銅板で起こっている変化を次から選び，記号で答えなさい。 ア Cu Cu2＋＋ 2e－ イ Cu2＋ ＋ 2e－ Cu ウ H2＋ ＋ 2e－ H 2 エ 2H＋ ＋ 2e－ H2 ⑷ この実験で，うすい塩酸のかわりとして使っても，電子オルゴールが鳴 るものを次からすべて選び，記号で答えなさい。 ア 精製水 イ 砂糖水 ウ 食塩水 エ レモンの果か汁じゅう 次の文の（ ）にあてはまることばや化学式を答えなさい。 水素と酸素の化学変化によって発電する装置を，（ ① ）電池という。この 電池は，化学変化が起こるときに（ ② ）だけができるので，環境に対する悪 影響が少ないと考えられている。このときの化学変化は，次のようになる。 右の図のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛 板を入れてモーターにつなぐと，モーターが 回った。次の問いに答えなさい。 〈宮崎改〉 ⑴ （ ）にあてはまることばを答えなさい。 図のように，（ ① ）の水溶液に（ ② ）の 金属を入れて導線でつなぐと，電池ができる。 ⑵ （ ）にあてはまることばを答えなさい。 モーターが回っているとき，亜鉛板は（ ① ）イオンとなり，水溶液中に とけ出し，このとき生じた電子は，導 線中を銅板に向かって流れる。銅板の 表面では，水溶液中の（ ② ）イオンが 導線から流れてくる電子を受けとり， 2 個結びついて気体となる。 ⑶ 導線を流れる電流の向きと，金属板 と電極の正しい組み合わせを，右から 選び，記号で答えなさい。4
実 戦 問 題 電子オルゴール 銅板 アルミニウム板 X Y うすい塩酸 モーター うすい塩酸 銅板 亜鉛板 電流 −極 ＋極 モーター ア 銅板 亜鉛板 電流 −極 ＋極 モーター イ 銅板 亜鉛板 電流 −極 ＋極 モーター ウ 銅板 亜鉛板 電流 −極 ＋極 モーター エ 銅板 亜鉛板 水素 （ ③ ） ＋ 酸素O2 ＋ 電気エネルギー （ ② ） 2H2O右の図は，塩化銅水溶液に電流を流したときのようすを，イオンのモ デルで表したものである。次の問いに答えなさい。 ⑴ 図中の●と◯は，塩化銅が電離したイオンを示している。それぞれ陽 イオンと陰イオンのどちらを表していますか。 ● ◯ ⑵ 図中の●と◯は，それぞれ何というイオンですか。 ● ◯ ⑶ 塩化銅水溶液中の塩化銅の電離のようすを，イオン式を使って表しなさい。 ⑷ 陽極付近と陰極付近のようすにあてはまるものを次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ア 赤色の物質が付着し，その物質をこすると光こう沢たくが出る。 陽極 陰極 イ 黒色の物質が付着し，その物質をこするとぼろぼろにくずれる。 ウ 気体が発生し，その気体にマッチの火を近づけると，音を立てて燃える。 エ 気体が発生し，その付近の液を，赤インクを入れた水に入れると，脱色する。 ⑸ 陽極と陰極にできた物質はそれぞれ何ですか。 陽極 陰極 ⑹ 塩化銅水溶液の電気分解を，化学反応式で表しなさい。
重要実験
のトレーニング
電気分解／酸・アルカリと中和
右の図は，うすい塩酸に電流を流したときのようすを，イオンのモデ ルで表したものである。次の問いに答えなさい。 ⑴ 図中の●と◯は，塩化水素が電でん離りしたイオンを示している。陽イオ ンと陰イオンはそれぞれどちらですか。 ⑵ 図中の●と◯は，それぞれ何というイオンですか。 ⑶ 塩酸中の塩化水素の電離のようすを，イオン式を使って表しなさい。 ⑷ 陽極と陰極から発生した気体は，それぞれ何という気体ですか。 ⑸ ⑷の気体は，どのようにして確認することができるか。次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ア マッチの火を近づけると，音を立てて燃える。 イ 色をつけたろ紙を近づけると，脱だっ色しょくする。 ウ 火のついた線せん香こうを近づけると，炎ほのおを上げて燃える。 エ 石せっ灰かい水すいに通すと，石灰水が白くにごる。 ⑹ 塩酸の電気分解を，化学反応式で表しなさい。 ⑴～⑶ 塩化水素（HCl）は水にとけると，水素イオン（H＋）と塩化物イオン（Cl−）に電離する。 ⑷ 陽極には，−の電気を帯びた塩化物イオンが引き寄せられ，気体の塩素が発生する。陰極に は，＋の電気を帯びた水素イオンが引き寄せられ，気体の水素が発生する。 ⑸ 塩素には，脱色作用や殺菌作用がある。 答 ⑴陽イオン…● 陰イオン…◯ ⑵●…水素イオン ◯…塩化物イオン ⑶ HCl H＋＋Cl－ ⑷ 陽極…塩素 陰極…水素 ⑸陽極…イ 陰極…ア ⑹ 2HCl H2＋Cl2 例題 1 塩酸の電気分解 考え方 陰極 陽極 − 電源 ＋ 陰極 陽極 − 電源 ＋重要実験のトレーニング① BTB溶液を数滴加えた塩酸40cm3をビーカーに入れ，水酸化ナトリウム水溶液60 cm3を少しずつ加えていったところ，ちょうど40cm3加えたとき，水溶液の色が緑色に なった。右の図は，塩酸40cm3中の塩化水素が電離したイオンのようすを，イオンの モデルで表したものである。次の問いに答えなさい。 ⑴ 水酸化ナトリウム水溶液40cm3中の，水酸化ナト リウムが電離したイオンのようすをイオンのモデル で表すと，どのように表すことができますか。 ⑵ 緑色になったときの，水溶液中のイオンや分子の ようすをモデルで表すと，どのように表せますか。 ⑶ 加えた水酸化ナトリウム水溶液の体積（横軸：単位cm3）と，水溶液中の ①水酸化物イオン，②ナトリウ ムイオン，③塩化物イオンの，それぞれのイオンの数（縦軸）の変化をグラフで表すと，どのようになる か。次から選び，記号で答えなさい。 ① ② ③ 右の①～③の図は，水酸化ナトリウム水溶液に うすい塩酸を少しずつ加えていったときの，水溶液 中のイオンの数の変化をグラフに表している。それ ぞれ何イオンの数の変化を表したものですか。 ① ② ③ BTB溶よう液えきを 数すう滴てき加えた塩酸20cm3をビーカーに入れ，水酸化ナトリウム水溶液 30cm3を少しずつ加えていったところ，ちょうど20cm3加えたとき，水溶液の色が 緑色になった。右の図は，塩酸20cm3中の，塩化水素が電離したイオンのようすを， イオンのモデルで表したものである。次の問いに答えなさい。 ⑴ 水酸化ナトリウム水溶液20cm3中の，水酸化ナトリウムが電離したイオンのようすをイオンのモデ ルで表すと，どのように表すことができますか。 ⑵ 緑色になったときの，水溶液中のイオンや分子のようすをモデルで表すと，どのように表せますか。 ⑶ 加えた水酸化ナトリウム水溶液の体積（横よこ軸じく：単位cm3）と，水溶液中の水素イオンの数（縦たて軸じく）の変 化をグラフで表すと，どのようになるか。次から選び，記号で答えなさい。 ⑴ ⑵ 中性になったときのH＋とOH−の数 は等しい。 ⑶ 水溶液中のH＋は，水溶液が中性にな るまで減少し続け，その後は 0 になる。 答 ⑴⑵ 右図 ⑶ ウ 例題 2 酸・アルカリと中和 考え方 H+ H+ Cl− Cl− Na+ Na+ OH− OH− Na+ Na+ Cl− Cl− ⑴ ⑵ H2O H2O 水素イオンの数 0 10 20 30 水素イオンの数 水素イオンの数 水素イオンの数 0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30 水素イオンの数 ア イ ウ エ オ H+ H+ Cl− H+ Cl− Cl− ⑴ ⑵ イオンの数 イオンの数 0 0 ※横軸は加えたうすい塩酸の体積を表し，Ｘで中性になった。Ｘ Ｘ 0 Ｘ イオンの数 ③ ① ② イオンの数 0 20 40 60 20 40 60 イオンの数 イオンの数 20 40 60 イオンの数 0 0 0 20 40 60 0 20 40 60 イオンの数 ア イ ウ エ オ
右の図のようにして，400gの物体を50cm引き上げた。 次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく 重力の大きさを 1 Ｎとし，ひもや滑かっ車しゃの質量は考えないも のとする。 ⑴ Ａ～Ｃのばねばかりは，それぞれ何Ｎを示しますか。 Ａ Ｂ Ｃ ⑵ Ａ～Ｃで，ひもを引く距きょ離りは，それぞれ何ｍですか。 Ａ Ｂ Ｃ ⑶ Ａ～Ｃでの仕事の大きさは，それぞれ何Ｊですか。 Ａ Ｂ Ｃ 右の図のようにして， 2kgの物体を斜面にそって 3mの高さに引き上 げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大き さを 1 Ｎとし，物体と斜面との摩擦や，ひもの質量は考えないものとする。 ⑴ 仕事の大きさは何Ｊですか。 ⑵ ひもを引く距離は何ｍですか。 ⑶ 物体を引く力の大きさは何Ｎですか。 右の図のように，てこを使って， 3kgの物体を20cm持ち上げた。 次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大き さを 1 Ｎとする。 ⑴ てこのはしに加えた力の大きさは何Ｎですか。 ⑵ てこのはしを何ｍ下げる必要がありますか。 ⑶ 仕事の大きさは何Ｊですか。
計算・作図
のトレーニング
仕事の計算
⑴ 次のア，イにことばを入れて，仕し事ごとを求める式を完成 させなさい。 仕事〔Ｊ〕＝（ ア ）〔Ｎ〕×（ イ ）〔ｍ〕 ⑵ 右の図のようにして，水平なゆかの上の物体に力を加 え続けて，ゆっくり30cm動かした。この間ばねばかりは， 4 Ｎを示していた。このときの仕事の大 きさは何Ｊですか。 ⑴ 仕事は，物体に加えた力の大きさと力の向きに移動させた距離との積で表される。 ⑵ ⑴の式にあてはめて考える。4N×0.3m＝1.2J 答 ⑴ ア…物体に加えた力 イ…力の向きに移動させた距離 ⑵ 1.2Ｊ 例題 1 仕事 考え方 A C 50cm 50cm B 50cm 400g 400g 400g 4ｍ 3ｍ 5ｍ 2kg 20cm 2ｍ 加えた力 1ｍ 3ｋｇ 30cm 4N右の図のようにして，600gの物体を60cm引き上げた。 次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく 重力の大きさを 1 Ｎとし，ひもや滑車の質量は考えないも のとする。 ⑴ Ａ～Ｃのばねばかりは，それぞれ何Ｎを示しますか。 Ａ Ｂ Ｃ ⑵ Ａ～Ｃで，ひもを引く距離は，それぞれ何ｍですか。 Ａ Ｂ Ｃ ⑶ Ａ～Ｃでの仕事の大きさは，それぞれ何Ｊですか。Ａ Ｂ Ｃ ⑷ Ａ～Ｃで，60cmの高さまで引き上げるのに，Ａは20秒，Ｂは10秒，Ｃは30秒かかった。Ａ～Ｃでの 仕事率はそれぞれ何Ｗですか。 Ａ Ｂ Ｃ 右の図のようにして， 5kgの物体を斜面にそって引き， 1 分間かかっ て 3mの高さに引き上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体 にはたらく重力の大きさを 1 Ｎとし，物体と斜面との摩擦や，ひもの質量 は考えないものとする。 ⑴ 仕事の大きさは何Ｊですか。 ⑵ ひもを引く距離は何ｍですか。 ⑶ 物体を引く力の大きさは何Ｎですか。 ⑷ 仕事率は何Ｗですか。 次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1 Ｎとする。 ⑴ 体重50kgの人が高低差 4mの階段を 5 秒で上がったときの仕事の大きさは何Ｊですか。また，その ときの仕事率は何Ｗですか。 仕事 仕事率 ⑵ クレーンが80kgの荷物を50秒間で 2m引き上げたときの仕事の大きさは何Ｊですか。また，そのとき の仕事率は何Ｗですか。 仕事 仕事率 計算・作図のトレーニング③ ⑴ 次のア，イにことばを入れて，仕し事ごと率りつを求める式を完 成させなさい。 仕事率〔Ｗ〕＝（ ア ）─（ イ ）〔Ｊ〕〔s〕 ⑵ 右の図のようにして，水平なゆかの上の物体に力を加え続けて， 3 秒間かけて90cm動かした。こ の間ばねばかりは， 5 Ｎを示していた。このときの仕事の大きさと仕事率を求めなさい。 ⑴ 仕事率は，一定の時間にどれだけの仕事をするかという割合のことである。 ⑵ ⑴の式にあてはめて考える。このときの仕事の大きさは，5N×0.9m＝4.5J よって，仕事率は， 4.5─3sJ＝1.5Ｗとなる。 答 ⑴ ア…仕事 イ…時間 ⑵ 仕事の大きさ…4.5J 仕事率…1.5Ｗ 例題 2 仕事率 考え方 90cm 5N A C 60cm 60cm B 60cm 600g 600g 600g 4ｍ 3ｍ 5ｍ 5kg
Zn Zn Cl Cl 電子の移動の向き 電流の向き −極 ＋極 亜鉛板 亜鉛が とける。 電子が銅板へ 移動する。 銅板 電子を 受けとる。 塩酸 水素の発生 H H H H 水すい溶よう液えきとイオン，化学変化と電池 ⑴ さらに小さな粒りゅう子しの研究 1969年に陽子や中性子より小さい素そ粒りゅう子しが発見された。 ⑵ 電子配置で見るイオンのなり立ち ① 電子殻かくと電子配置（ ） 各原子が，どの電子殻 にいくつの電子を配置しているかを示したものを電 子配置といい，最も外側の電子殻の電子の数が周期 表の18族の原子と同じになると安定する。 ② イオンのでき方（ ） 原子は，陽ようイオンや陰いんイオンにな ることで，安定した電子配置をとろうとする。 ⑶ 電気分解をイオンで考える（例：塩化銅水溶液の電気分解） ① 陰極 ＋プラスの電気を帯びた銅イオンが引かれる。 1 個の銅イ オンが 2 個の電子を受けとって，銅原子となる。→銅が付着
Cu2＋ ＋ 2e－ Cu ※e－は電子を表す。
② 陽極 －マイナスの電気を帯びた塩化物イオンが引かれる。 1 個の 塩化物イオンが 1 個の電子を失って塩素原子となり，それが 2 つ結びついて塩素分子になる。→塩素が発生 2Cl－ Cl 2 ＋ 2e－ ⑷ イオン化か傾けい向こう －イオンへのなりやすさ－ ① イオン化傾向 イオンへのなりやすさは，金属によってち がう。この順序をイオン化傾向という。 ○大 Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag ○小 ② 電池の＋極と－極 電池の電極では， 2 種類の金属のうち， イオン化傾向が大きい金属が−極になる。 ⑸ 電池と電気分解装置のちがい ① 電池（ ） −極では水溶液中に放出されたイオンから電 極に，＋極では電極から水溶液中のイオンに，電子が受けわ たされる。 ② 電気分解（ ） 陰極では電極から水溶液中のイオンに， 陽極では水溶液中のイオンから電極に，電子が受けわたされる。 ③ 電池と電気分解のちがい 2 つの装置は似た構造をしてい るが，電子の受けわたしの方向は正反対である。また，導線 中の電子の流れる向きも反対である。 酸，アルカリとイオン ⑴ アンモニアの電離 アンモニアが水にとけると，アンモニウムイオンと水酸化物 イオンが生じる。 NH3 ＋ H2O NH4＋ ＋ OH－ ⑵ 水溶液のイオンの濃のう度どと体積の関係（ ） 酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせるとき，一 方の体積を 2 倍にしたら他方も 2 倍に，一方の濃度を 2 倍にし
1
1 2 3 42
5化学変化とイオン
教科書 p.19，24，25，30，35，47，55発展学習
中性 H H H H OH H OH H OH H OH H はじめ が2個， が2個の場合H OH OH OH OH OH O OH H OH H OH H OH OH OH O 塩酸の濃度 が2倍になる。 水酸化ナトリウム水溶液の体積を2倍にする。 塩酸の体積 が2倍になる。 水酸化ナトリウム水溶液の体積を2倍にする。 水素イオン の数が2倍 水酸化物イオンの数が2倍 水素イオン の数が2倍 水酸化物イオンの数が2倍 11＋ ＋ 11＋ 10＋ 17＋ ＋ 17＋ 18＋ ナトリウム原子 Na 塩素原子 Cl 塩化物イオン Cl 同じ電子配置 − ナトリウムイオン Na＋ ＋ − ネオン Ne アルゴン Ar 同じ電子配置 水素 1H リチウム 3Li ベリリウム 4Be ホウ素 5B 炭素 6C 窒素 7N 酸素 8O フッ素 9F ネオン 10Ne ナトリウム 11Na マグネシウム 12Mg アルミニウム 13Al ケイ素 14Si リン 15P 硫黄 16S 塩素 17Cl アルゴン 18Ar ヘリウム 2He 1＋ 3＋ 4＋ 5＋ 6＋ 7＋ 8＋ 9＋ 10＋ 18＋ 17＋ 16＋ 15＋ 14＋ 13＋ 12＋ 11＋ 2＋ 1 族 周期 2 13 14 15 16 17 18 1 2 3 電子配置1 イオンのでき方2 電池のモデル3 イオンの濃度と体積の関係5 Cl Cl Cl Cl Cu Cu Cu Cl Cl 電子の移動 の向き −極 ＋極 陰極 陽極 電源装置 銅の付着 電子を 受けとる。 電子を失う。 塩素の 発生 電流の向き 塩化銅 水溶液 電気分解のモデル（塩化銅水溶液）4 原子を構成している電子が入る層。それぞれの層に入る電子の数は決まっている ヘリウム，ネオン，アルゴン…と続く 電池では－極が電子を受けとる 電気分解では陽極が電子を受けとる イオン化傾向が大きいほど，イオンになりやすい 電池では－極→＋極，電気分解では陽極→陰極 最外殻電子 最外殻が満杯の状態 2 種類の金属のイオン化傾向の差が大きいほど，生じる電圧が大きくなる水溶液とイオン，化学変化と電池 ⑴ 1969年に発見された，陽子や中性子より小さい粒子を何といいますか。 ⑵ 原子核の周囲には電子が入る層があり，それぞれの層に入る電子の数は 決まっている。この層のことを何といいますか。 ⑶ 次の原子がイオンになるとき，ヘリウム，ネオン，アルゴンのうち，ど の原子と同じ電子配置になりますか。 ① ナトリウム ② 塩素 ⑷ 塩化銅水溶液の電気分解を行ったとき，陽極と陰極で起こる電子の受け わたしを，次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ア 銅イオンが電子を受けとる。 イ 銅イオンが電子を失う。 ウ 塩化物イオンが電子を受けとる。 エ 塩化物イオンが電子を失う。 ⑸ 金属によって，イオンへのなりやすさはちがう。この順序を何といいま すか。 ⑹ 次のＡ，Ｂの電池をつくった。 Ａ うすい塩酸に，アルミニウム板と鉄板を入れて導線でつなぐ。 Ｂ うすい塩酸に，マグネシウムリボンと銅板を入れて導線でつなぐ。 ① Ａの電池で，＋極になるのはアルミニウムと鉄のどちらですか。 ② とり出せる電圧が大きい電池は，ＡとＢのどちらですか。 ⑺ 図 1 は電池のしくみ，図 2 は 塩化銅水溶液の電気分解のしく みをモデルで表したものである。 ① イオンと電極の間で受けわ たしされているＡを何といい ますか。 ② 図 1 の金属板で，−極にな るのはどちらですか。 ③ 図 2 で，陽極はア，イのど ちらですか。 ④ 図 1 と図 2 で，電極でのＡ の受けわたしの方向は同じで すか，反対ですか。 酸，アルカリとイオン ⑴ アンモニアの電離を示した次の（ ）にあてはまる式を答えなさい。 NH3 ＋ H2O （ ） ⑵ 10cm3の塩酸Ａと10cm3の水酸化ナトリウム水溶液Ｂを混ぜ合わせたと ころ，水溶液は中性になった。 ① この塩酸にふくまれる水素イオンの数と，水酸化ナトリウム水溶液に ふくまれる水酸化物イオンの数の比を，最も簡単な整数比で表しなさい。 ② 塩酸Ａ 5cm3に，何cm3の水酸化ナトリウム水溶液Ｂを混ぜ合わせる と，水溶液は中性になりますか。 ③ 塩酸Ａの 2 倍の濃度の塩酸15cm3に，何cm3の水酸化ナトリウム水溶
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発展学習❶ ⑴ ⑵① ② ③2
⑴ ⑵ ⑶① ② ⑷陽極 陰極 ⑸ ⑹① ② ⑺① ② ③ ④1
確 認 問 題
Cl Cl Cl Cl Cu Cu Cu Cl Cl ア イ 電源装置 銅の付着 Aを 受けとる。 Aを 失う。 塩素の発生 塩化銅 水溶液 図 2 Zn Zn Cl Cl Aの流れ 電流の向き 亜鉛板 亜鉛が とける。 Aが銅板へ 移動する。 銅板 Aを 受けとる。 塩酸 水素の発生 H H H H 図 1（ 4 点× 5 ） ⑴ ⑵ ⑶ 名称 イオン式 ⑷ ⑸
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（ 2 点× 5 ） ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸1
（ 2 点× 5 ） ⑴ ⑵ ① ② ⑶ ⑷ ⑸2
右の図は，塩化ナトリウムと砂糖のいずれか を水にとかしたときのようすをモデルで表した ものである。次の問いに答えなさい。 ⑴ 図のＢでは，物質がとけて●と○に分かれ ている。物質が水にとけて，陽イオンと陰イ オンに分かれることを何といいますか。 ⑵ 砂糖をとかしたようすを表しているのは，ＡとＢのどちらですか。 ⑶ 図のＢで，○が表すイオンは何か。その名称とイオン式を答えなさい。 ⑷ 電流が流れる水溶液は，ＡとＢのどちらですか。 ⑸ 記述 ⑷のように考えた理由を，「イオン」ということばを用いて簡単に 書きなさい。3
右の図のように，塩化銅水溶液の電気分解を行う と，電極Ａから気体が発生し，電極Ｂに赤色の物質 が付着した。次の問いに答えなさい。 ⑴ 塩化銅のように，水にとけて電流を流す物質を 何といいますか。 ⑵ 陽極はＡとＢのどちらですか。 ⑶ 電極Ａから発生した気体は何ですか。 ⑷ 電極Ａから発生した気体の性質を，次からすべて選び，記号で答えなさい。 ア 水にとけにくい。 イ 漂白作用がある。 ウ においがある。 エ 石灰水を白くにごらせる。 ⑸ 電気分解を行ったとき，水溶液中で電極Ｂに向かって移動し，赤色の物 質をつくるもととなったイオンは何か。そのイオン式を答えなさい。1
右の図は，イオンのでき方を表したもので， は－の電気をもった粒子を表している。次 の問いに答えなさい。 ⑴ は何ですか。 ⑵ 次の文の（ ）にあてはまることばを答えなさい。 図で，原子は（ ① ）と からなり，（ ① ）は＋の電気をもった（ ② ）と 電気をもたない中性子からできている。 ⑶ 図の原子は，全体として電気を帯びているといえますか。 ⑷ 図のようなしくみでできるのは，陽イオンと陰イオンのどちらですか。 ⑸ ⑷には何がありますか。次からすべて選び，記号で答えなさい。 ア 銅イオン イ 硫酸イオン ウ 水素イオン エ 塩化物イオン2
／100定期テスト予想問題
必修
教科書p.10〜57
電極Ａ 塩化銅水溶液 電極Ｂ 電源装置へ 電源装置へ 原子 イオン Ａ 分子 陽イオン Ｂ 陰イオン（ 4 点× 5 ） ⑴ ⑵ ① ② ⑶ ⑷ ① ② ⑸
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（ 4 点× 5 ） ⑴ ⑵ 名称 イオン式 ⑶ ⑷ ⑸5
（ 4 点× 5 ） ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ① ②6
右の図のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛 板を入れ，導線でモーターにつなぐと，モー ターが回った。次の問いに答えなさい。 ⑴ 図のようなしくみで，物質のもつ化学エ ネルギーを電気エネルギーに変換する装置 を何といいますか。 ⑵ 次の文の（ ）にあてはまることばや数を答えなさい。 図のように，（ ① ）の水溶液に（ ② ）種類の金属を入れると，⑴ができる。 ⑶ 銅板で起こる変化を，次から選び，記号で答えなさい。 ア Cu ＋ 2e− Cu2＋ イ Cu Cu2＋＋ 2e− ウ 2H＋＋ 2e− H 2 エ 2H＋ H2 ＋ 2e− ※e−は電子を表す。 ⑷ 次の文の（ ）にあてはまることばを答えなさい。 亜鉛板では，亜鉛原子が電子を（ ① ），（ ② ）となってとけ出す。 ⑸ 図の導線の中を電子が移動する向きは，ＡとＢのどちらですか。4
右のＡ～Ｅの水溶液について，次の問 いに答えなさい。 ⑴ 緑色のBTB溶液を青色に変える水 溶液をＡ～Ｅからすべて選び，記号で 答えなさい。 ⑵ ⑴の変化を起こす原因となったイオンの名称とイオン式を答えなさい。 ⑶ 水にとけて⑵のイオンを生じる化合物を何といいますか。 ⑷ pHの値が 7 より小さい水溶液をＡ～Ｅからすべて選び，記号で答えなさい。 ⑸ ⑷の水溶液に共通してふくまれているイオンは何ですか。5
Ａ 塩酸 Ｂ 硫酸 Ｃ アンモニア水 Ｄ 塩化ナトリウム水溶液 Ｅ 水酸化ナトリウム水溶液 右の図のように，BTB溶液を加えたうすい塩酸に水 酸化ナトリウム水溶液を加えていくと，やがて水溶液が 緑色になった。その後も，水酸化ナトリウム水溶液を加 え続けた。次の問いに答えなさい。 ⑴ この実験で起こった化学変化を何といいますか。 ⑵ 酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてで きた物質を何といいますか。 ⑶ この実験でできる⑵は何か。その化学式を答えなさい。 ⑷ この実験では，水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，水溶液の pHの値はどうなりましたか。 ⑸ 水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，水溶液中で次の①，②のような 数の変化をするイオンを，下のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。 ① 水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて減少し，やがてなくなった。 ② 水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，ふえ続けた。 ア H＋ イ Na＋ ウ OH− エ Cl−6
亜鉛板 銅板 うすい塩酸 モーター Ａ Ｂ ガラス棒 水酸化ナトリウム 水溶液 こまごめ ピペット BTB溶液を加えた うすい塩酸 参・ 銅板が＋極，亜鉛板が－極になるため，電流は銅板（＋極）からモーターに流れこむ。また，電子は－極から＋極へ向かうため， 亜鉛板（－極）からモーターを経由して，銅板（＋極）へ移動する。 参・ 酸性の水溶液には水素イオン，アルカリ性の水溶液には水酸化物イオンが共通してふくまれる。 定期テスト予想問題 必修（ 4 点× 6 ） ⑴ ⑵ ⑶ 銅板 アルミニ ウム板 ⑷ ⑸
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（ 4 点× 4 ） ⑴ Ａ Ｂ ⑵ ⑶2
うすい塩酸を用いて，次の実験 1 ， 2 を行った。下の問いに答えなさい。 【実験 1 】 図 1 のような装置を用いて，う すい塩酸に電流を流したところ，両極か ら気体が発生した。 【実験 2 】 図 2 のように，うすい塩酸に銅 板とアルミニウム板を入れ，それぞれの 導線を光電池用モーターにつないだとこ ろ，モーターのプロペラが回った。 ⑴ 塩化水素は水溶液中でどのように電離 しているか。そのようすをイオン式を用 いて表しなさい。 ⑵ 記述 実験 1 で陽極から発生した気体 は，装置内にほとんどたまらなかった。 これは，この気体がどのような性質をもつからか。簡単に書きなさい。 ⑶ 実験 2 では，銅板とアルミニウム板で，イオンはそれぞれどのような変 化をするか。次から選び，記号で答えなさい。 ア アルミニウム原子がアルミニウムイオンになる。 イ 銅原子が銅イオンになる。 ウ 水素イオンが水素原子になり，２個結びついて水素分子になる。 エ 塩化物イオンが塩素原子になり，２個結びついて塩素分子になる。 ⑷ 実験２でプロペラが回っているとき，うすい塩酸中で増加しているイオ ンは何イオンか。そのイオンの名称を答えなさい。 ⑸ ⑷のイオンが10個増加したとき，銅板から発生する気体の分子は何個か。 図 1 のような装置で水酸化ナトリウムをとかした 水を電気分解したところ，どちらの電極からも気体 が発生した。電極Ａ側にたまった気体にマッチの炎 を近づけたところ，ポンと音を立てて燃えた。次の 問いに答えなさい。 ⑴ 電極Ａ，Ｂから発生した気体は何ですか。 ⑵ 図 1 の装置でしばらく電気分解をした後，電源 装置をはずし，図 2 のように電子オルゴールをつ なぐと，電子オルゴールが鳴った。このときに起 こっている化学変化を化学反応式で表しなさい。 ⑶ ⑵の化学変化によって電流をとり出すしくみを 何といいますか。1
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／100定期テスト予想問題
完成
教科書p.10〜57
1 2 3 4 5 6 陰極 陽極 ゴム栓 電源 装置 電極 うすい 塩酸 図 1 光電池用 モーター アルミ ニウム板 銅板 うすい塩酸 図 2 図 1 図 2 電子 オルゴール 水酸化ナトリウ ムをとかした水 Ａ Ｂ 電源 装置（ 6 点× 5 ） ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸
