1 小４理科(上) 第 14 回 金属きんぞく 要点チェック１ 2021/05/15 改訂 金属には次のような特 徴とくちょうがあります。〇銀ぎんはくしょく白 色や灰かいはくしょく白 色をしている(金は黄金こ が ね色いろ、 銅 どう は赤せきかっしょく褐 色)。〇室温(20℃)では水銀すいぎん(左下写真)以外は固こ体たいである。〇電気や熱を 伝えやすい。〇表面につやがあり、磨みがくと光をよく反射はんしゃする。〇引き延のばしたり 叩 たた いてうすい板状に広げたりすることができる。 また、固体から液体に変わるときの温度を融点ゆうてんといい、金は1064℃、銀は 962℃、 銅 どう は1085℃で鉄は 1538℃と、とても高温です。これに対し、水銀すいぎんの融点ゆうてんは－39℃で、 青色L E Dエルイーディーで使われるガリウムは30℃、原子時計に使われるセシウムは29℃など、融点ゆうてんが低い金属もあります。 いろいろな金属 ①１種類だけでできている金属 金…ほかの金属きんぞくに比べてさびにくく、変 色へんしょくしにくい特 徴とくちょうがあります。 海底に沈しずんだ難破船な ん ぱ せ んから発見された金貨き ん かはほとんど変 色へんしょくしていません。そのため、 金貨き ん かや小判こ ば んなどに使われ、資産し さ ん価値か ちがあります。また、電気をよく伝えるため、 パソコンやスマートフォンなどの電子で ん し機器き きにも利用されています。 銀…金属きんぞくのなかで最も電気や熱を伝えやすい性質があります。また、光や熱の反射はんしゃ 率 りつ が最も高いので鏡などに使われます。 銅…銀の次に熱を伝えやすい金属きんぞくです。加工がしやすいため、鍋などの 調ちょう理り器き具ぐ に使われます。 鉄…かたくて強いため、建物や車の材料など、さまざまなところで利用されて います。ふつうは、鉄に炭素た ん そを混まぜて強度きょうどを高めた 鋼はがねにして使います。 アルミニウム…とても軽い金属です。サビに強いため飲み物の缶かんや１円硬貨こ う かなどに使われて います。 タングステン…金属の中で、最も(1…融け始めるときの温度)が高く、電気のエネルギーを光に 変えやすい特 徴とくちょうがあります。そのため、電 球でんきゅうのフィラメントに使われています。 ② 2 種類以上を混ぜ合わせた金属きんぞく ニクロム…ニクロムはニッケルとクロムなどの合金ごうきんです。電気を通すと熱をよく出す ので電熱線に利用しています。 真 鍮 しんちゅう …真しんちゅうは銅と亜鉛あ え んの合金ごうきんです。色が黄金色こ が ね い ろに 近くて美しいため、アクセサリーや家具などさまざま なところに利用されています。黄銅おうどうともいいます。
2 小４理科(上) 第 14 回 金属きんぞく 要点チェック2 2021/05/15 改訂 ステンレス…ステンレスは鉄にニッケルやクロムを混ぜた合金ごうきんです。鍋なべなどの調理ちょうり器具き ぐやキッチンの流ながし台など に利用されています。 日本で使っている硬貨こ う かのうち、アルミニウムでできている１円玉以外はすべて合金ごうきんです。 次のそれぞれを[ 5 円 10 円 50 円 100 円 500 円 ] 硬貨こ う かから選んで答えなさい。 〇銅とニッケルの白銅はくどうでできている。…(2…2 つ) 〇銅と亜鉛あ え んの黄銅おうどうでできている。…(3) 〇銅と亜鉛あ え んとスズの青銅せいどうでできている。…(4) 〇銅と亜鉛あ え んとニッケルのニッケル青銅せいどうでできている。…(5) 100m の鉄のレールは、温度が 1℃上がると 1.2mm ものび、下さがる Ａ とちぢむため、夏と冬とではその差が数㎝にもなってしまいます。 Ｂ そのため、ふだんはレールの間にすき間をつくってあり、新幹線しんかんせんは、このすき間を少なくしたりクッションにな るものをつめたり、ななめに調 節ちょうせつしたりして走らせるときのゴトゴトの音が出ないようにしてあります。 新幹線 しんかんせん のレールは(6…A かＢで)の方です。 金属 きんぞく のあたたまり方 水や空気のような液体や気体は、(7…漢字で)という 熱の伝わり方によって全体があたたまりました。 金属 きんぞく などの固体は、どのようにあたたまるのでしょうか。 金属 きんぞく ・ガラス・フォームポリスチレン(発泡はっぽうスチロール) のコップに40℃の湯ゆを入れ、手で持ってみます。 すると、金属きんぞくのコップはすぐに、ガラスも少したってからあたたかさを感じますが、フォームポリスチレンは あまり感じません。これは、物質によって熱の伝わり方にちがいがあるためです。ふつう、金属きんぞくは熱をよく伝え、 フォームポリスチレンは熱を伝えにくいという性質があります。 金属 きんぞく の熱の伝わり方 ①金属きんぞくのぼうを熱する 金属 きんぞく のぼうの何か所しょかにろうをたらして水平すいへいにしたぼうの 中央を熱します。すると、ろうは 炎ほのおに近いところから、 順にとけていきます。また、このとき、ぼうをかたむけて 熱しても、やはり、ろうは 炎ほのおに近いところから順にとけていきます。 (8)テープを 左で使ったテープは(8)テープといい、温度によって色が変化する 性質をもっています。これを金属きんぞくのぼうにまいて熱すると、 炎 ほのお に近いところから、順に色が変わっていくようすが確認でき ます。
3 小４理科(上) 第 14 回 金属きんぞく 要点チェック3 2021/05/15 改訂 ②金属きんぞくの板を熱する 金属 きんぞく の板の一面いちめんにろうをぬり、板のはしのＡ点を熱してろうの とけ方を調べます。 このとき、ろうはＡ点を中心とした円を描えがくようにとけていき、 円の中心にある 炎ほのおから最も遠いＣ点が最後にとけます。 また、コの字形にした板を熱したとき、最後にとけるところは (9…A～D で)点になります。 これらのことから、金属きんぞくではあたためたところから順に熱が伝わって いくことが分かります。このように、温度の高い方から低い方へと、ものの中を順に伝わっていく熱の 伝わり方を(10…漢字で)といいます。 いろいろな金属きんぞくの熱の伝導でんどう 銅どうアあ鉄てと覚える どんな金属きんぞくでも同じように伝導でんどうによって熱が伝わっていくのかを 調べてみます。 同じ太ふとさと長さの銅どう・アルミニウム・鉄のぼうの同じ位置に、 ろうでマッチのじくをとりつけ、ぼうのはしを熱します。 このときは、(11…銅 どう かアルミニウムか鉄で)にとりつけたマッチが 最も早くたおれ、次に(12…銅 どう かアルミニウムか鉄で)、(13…銅 どう かアル ミニウムか鉄で)の順です。 実験の結果から、金属きんぞくには伝導でんどうのよい金属きんぞくと、少し伝導でんどう しにくい金属きんぞくがあることがわかります。 しかし、熱を伝えにくい鉄ですらも、ガラスの約100 倍、 フォームポリスチレンの約1000 倍も熱を伝えやすいのです。 こうしたことから、なべややかんなどでは、熱をよく伝える 金属 きんぞく と、熱を伝えにくいプラスチックなどを使い分けています。
4 小４理科(上) 第 14 回 金属きんぞく 要点チェック4 2021/05/15 改訂 金属 きんぞく の体積と重さの変化 上の金 属 球きんぞくきゅう膨ぼうちょう張試験器を用意します。 ふつうの温度のとき、金属きんぞくきゅう球はＡの輪わ をぎりぎりで通りぬけますが、Ｂの輪わは 通りません。これらを使って実験をする と、 ①…金 属 球きんぞくきゅうを熱すると、球の体積がふえて大きくなり、Ａの輪わを通らなくなってしまいます。しかし、このとき の金属きんぞくきゅう球の(14)は変わりません。 ②…Ｂの輪わを熱すると、B の輪わを通らなかった金 属 球きんぞくきゅうが輪わを通りぬけるようになります。このとき、輪わの内側 の直 径ちょっけいも外側の直 径ちょっけいも(15…大きくか小さく)なっていることが分かります。 このことから、金属きんぞくのような固体も温度が高くなると体積がふえ、温度が低くなると減ることが分かります。 このとき、たても横も高さも変化しています。しかし、その変化はかなり小さいので、見ただけではよく分かり ません。 金属 きんぞく の長さの変化 金属 きんぞく の体積の変化はとても小さいのですが、細長ほそながいぼうにして熱する と、そののび．．の長さで変化を確たしかめることができます。 右のように金属きんぞくぼうの一方を固定こ て いし、もう一方を同じ高さの平たいらな 台の上にのせ、ぼうと台の間にストローをさしたはりを置きます。 金属 きんぞく ぼうが熱せられてのびると、はりといっしょにストローが回転 するため、このときののびの変化を確かめることができます。 このように、金属きんぞくののび方はとても小さく、30cm の鉄のぼうの温度を 100℃上げてもわずか 0.35mm しかのび ません。
