中学受験理科・指導の現場から|木ノ下翔
化学の計算で手が止まったら、まず反応を一つずつ書き出し、起こる順番に追いかけます。中和の後に金属を加える問題では、最初に入れた量ではなく、中和で余った分を次の反応に使うことが大切です。
先生の声で聞く:「反応が2つなら、式も2つ」
化学の計算で手が止まる子に、授業でどんな声をかけるか。木ノ下翔が、約40秒でお話しします。
反応ごとに「言葉の式」と「ちょうどの式」を書く。問題文の順に追い、何がどれだけ余ったかを残す。一度にまとめて計算する前に、ここを確かめます。
字幕は音声の要点を整理したものです。続く図解動画では、中和の後に余った分を使う考え方を確認できます。
42秒で復習:中和→余り→次の反応
解き直しを始める前に、考える順番を確認しましょう。音声なしで読めるショート動画です。
確認すること:反応ごとに式を書く → 問題文の順番に追う → 何がどれだけ余るかを書く。
動画のあとに、3問で確かめる
中和で使う量、余った物質、次の反応に使う量を順番に書くオリジナル問題です。目安10分。A4・2ページで、問題と解答を分けています。
まず1ページ目を解き、2ページ目の解答と途中の整理を比べてみましょう。
プリントの使い方
このプリントは、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和後、余った塩酸とアルミニウムの反応を扱います。水酸化ナトリウム水溶液が余る場合にも気体が発生し得ますが、与えられた塩酸の関係だけではその量を計算できません。
- 中和と、その後の反応を言葉の式に分ける。
- ちょうど中和する量から、使った量と余ったものを書く。
- 余ったものに使える数量の関係だけを選び、気体の量を求める。
最初に入れた塩酸の全量を、次の反応にそのまま使っていないか確かめます。
溶け方や濃度の基本に戻りたいときは:反応の順番とは別に、溶ける速さと量の違いや、濃度の分母で止まっている場合は、次の解説で条件を整理してください。溶ける速さと溶ける量はどう違う? / 食塩水の濃度:何を100%にする?
計算の前に、反応の順番を整理する
中学受験の理科で、化学の計算になると手が止まってしまう。授業で見ていると、反応の順番を整理できていないことがあります。
例えば、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜ、その後にアルミニウムを加える問題。最初に入れた量を、そのままアルミニウムとの反応に使うことはできません。その前に、中和が起こっているからです。
「言葉の式」と「ちょうどの式」を、一つずつ書く
そこで私は、それぞれの反応について「言葉の式」と「ちょうどの式」を書くように伝えています。ちょうどの式には、過不足なく反応するときの量の関係を書き込みます。
反応が二つなら二つ、三つなら三つ。まずは一つずつ書き出します。次に、問題文を読み、起こる順番に追いかけます。
最初の反応で何を使ったのか。どちらが、どれだけ余ったのか。その余りが、次に何と反応するのか。
| 順番 | 書き出すこと |
|---|---|
| ① 中和 | 塩酸と水酸化ナトリウムが、どの量の関係でちょうど反応するか。 |
| ② 余り | どちらが、どれだけ余るか。使った分と余った分を分ける。 |
| ③ 次の反応 | 余った分がアルミニウムと反応して、どれだけ水素が発生するか。 |
「どちらが余るか」で、二通りを考える
今回授業で扱った問題では、塩酸が余る場合と、水酸化ナトリウムが余る場合の両方を考える必要がありました。どちらもアルミニウムと反応して水素を発生させるためです。
水素の量が分かっていても、余ったものを一方に決めつけると、もう一方の場合を見落とします。まず反応を分け、余りを整理すると、考えるべき場合も見えてきます。
習った知識を、自分で使えるようにつなぎ直す
複数の反応を一度にまとめようとすると、何を計算しているのか分からなくなります。反応を分け、順番を決め、余りを書き込む。そこまで整理すると、自分で最後まで解き進められる子がいます。
私が手伝いたいのは、その整理です。すでに習った知識を、目の前の問題で使えるようにつなぎ直していきます。
指導で扱った教材:浜学園 第631回公開学力テスト 小6理科(2025年10月)大問4。本記事は指導方法を紹介するもので、試験紙面・図・解答解説の転載はしていません。
プリントの次は、塾の問題で一問ずつ確かめる
反応の順番と余った量を整理できたら、次は塾の宿題やテスト直しの一問に取り組みましょう。問題ごとに「言葉の式」と「ちょうどの式」を書き、どの順番で反応するかを追います。
一つの反応を扱う、もう一段やさしい問題でも止まる場合は、その段階の解説から見直します。やさしい問題は解けるのに複数の反応で止まる場合は、今の問題の解説を見ながら、反応の順番と余りを確かめてください。
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化学の計算で、どこから直すか迷ったら
問題文と、お子さまが書いた式・途中計算を一緒に確認すると、反応の理解、順番、余りの整理のどこで止まっているかを考えやすくなります。
関連する学習案内
執筆:中学受験理科専門講師・木ノ下翔
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編集補足:中和後の「塩酸何mL分」は、液の体積ではない
以下は反応の順序を確かめる自作例題です。上で紹介した授業・試験問題の再現ではありません。同じ濃さの基準液について与えられた関係を使い、十分に反応させた後の余りを計算します。家庭で薬品を混ぜる手順として用いるものではありません。
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を混ぜると、容器には混合した液が残ります。その一部を「塩酸20mL分が余る」と表す場合、それは最初の濃さの塩酸に換算した反応できる量であり、容器の中に20mLの液だけが残ったという意味ではありません。
例題1:最初の塩酸を、次の反応へ全部使わない
基準の塩酸10mLと水酸化ナトリウム水溶液5mLが、ちょうど中和するとします。塩酸40mLへ同じ水酸化ナトリウム水溶液10mLを加え、中和を終えました。反応できる塩酸は、最初の濃さの液に換算して何mL分残りますか。
20mL分です。 水酸化ナトリウム水溶液10mLが使う塩酸は、10×2=20mL分です。初めの40mL分から使った20mL分を引き、20mL分が残ります。水酸化ナトリウム水溶液の10mLをそのまま引いた30mL分ではありません。
二つの液の体積が、そのまま一対一で反応するとは限りません。問題で与えられた「ちょうど」の関係を使う必要があります。また、中和で液体が20mL消えたという説明もしません。反応に使われた成分と、容器内の液の体積を区別します。
例題2:余った分で発生する水素を求める
例題1の中和後の液へ、十分な量の鉄を加えます。基準の塩酸10mL分が鉄と完全に反応すると、水素60mLが生じると与えられました。気体の温度・圧力はそろっており、中和後に余った塩酸だけがこの反応に使われるとします。水素は何mL発生しますか。
120mLです。 残った塩酸は20mL分なので、60×2=120mLです。最初の塩酸40mL分で計算すると240mLになりますが、その半分は先の中和に使われています。同じ塩酸を二つの反応で二重に使わないようにします。
ここでは鉄が十分という条件があります。鉄も少ない場合は、塩酸の余りだけで最終量を決められません。次の反応についても、どちらの材料が先に使われるかを確かめる必要があります。
一つ目の余りを、二つ目の入力欄へ渡す
計算欄を「中和」「残量」「鉄との反応」と三つに分けます。残量の欄へ物質名と基準液何mL分かを書き、その値だけを次へ移します。最初の条件を読み返すたびに初期量へ戻ってしまうと、反応の順序を追えなくなります。
水酸化ナトリウム側が余る場合には、ここで与えた塩酸と鉄の関係をそのまま使えません。本文のアルミニウムを扱う説明とも区別してください。どの金属を加えるかによって、考える反応が変わります。
与えられた関係を、別の濃さへ無断で使わない
「塩酸10mL」という体積だけでは、反応できる量がいつも同じになるわけではありません。濃さが変われば含まれる成分量も変わります。今回の問題は基準液の濃さを固定し、その何mL分に相当するかで残量を表しています。
式の横に「もとの濃さの塩酸に換算」と書いておくと、混合後の液の体積と取り違えにくくなります。反応順序の問題では、引き算の結果の数字だけでなく、その数字にどんな物質と条件が付いているかまで次へ渡しましょう。