気体の名前を覚えたのに、実験の図になると分からなくなる。そのとき、気体の一覧表を最初から全部覚え直す前に、答案のどこで止まったかを見てください。発生させる薬品を忘れたのか、集め方を選べなかったのか、集めたあとに何を調べるのかが分からなかったのか。同じ一問の中でも、戻る場所は違います。
SAPIXの手元の教材で気体の問題を解き直すときも、答えの気体名だけを赤で写して終わらせないでほしいのです。「つくる」「集める」「確かめる」を別々の欄に分けると、自分がつながっていなかったところが見えてきます。教材の回番号やページは年度によって違うことがあるので、ここでは特定の回の出題内容を決めつけず、手元の問題に使える整理の仕方を説明します。
まず、問題の問いを三つに分ける
発生の問いは、何を使い、どんな操作をすると目的の気体が出るかを聞いています。集め方の問いは、出てきた気体を、どの性質を利用して容器に集めるかを聞いています。確認の問いは、その気体に予想した性質があるかを、どんな観察で確かめるかを聞いています。
たとえば酸素なら、うすい過酸化水素水と二酸化マンガンを使う発生方法、水に溶けにくい性質を利用する水上置換、火のついた線香を入れたときに燃え方が激しくなる観察をつなぎます。ただし、二酸化マンガンが酸素そのものに変わる、と覚えてはいけません。過酸化水素の分解を進める役割をしています。
この三つを、ひとまとまりの長い文章で丸暗記する必要はありません。一つずつ理由を説明できるようにして、最後に同じ気体の行へ並べます。発生の欄だけ間違えたなら、その欄を確かめ直す。すでに説明できる集め方まで、毎回すべて書き写す必要はありません。
集め方は、水との関係から考える
水上置換の図では、最初に容器の中を水で満たしています。気体が入ってくると、その分だけ水が外へ押し出されます。ここで気体が水によく溶けてしまえば、集めたい気体を水の中へ逃がすことになります。まず水に溶けやすいかを見る理由は、この装置の仕組みにあります。
水を使わず空気と置き換えるときは、同じ温度・圧力で空気と比べた重さを考えます。空気より軽い気体は、口を下にした容器の上の方へ集めます。空気より重い気体は、口を上にした容器の底の方へ集めます。名称の「上」「下」だけで迷うときは、容器の口と、目的の気体がたまる位置を先に描きましょう。
ただし、これは気体がいつまでも上下にきれいに分かれているという意味ではありません。空気との混ざりやすさもあるので、集め方は性質と目的を合わせて選びます。「空気より重いから、水上置換はできない」という判断も違います。水への溶けやすさと、空気に比べた重さは別の性質です。
一つの気体に、集め方は一つとは限らない
二酸化炭素は水に少し溶け、空気より重い気体です。下方置換でも、水上置換でも集めることができます。「少し溶ける」と「非常によく溶ける」を同じ扱いにすると、ここで混乱します。一方、アンモニアは水に非常によく溶けるため、水上置換には向きません。空気より軽いことを利用した上方置換で集めます。
問題が「使える方法をすべて」と聞いているのか、「この装置で集める方法」と聞いているのかも確認します。覚えた表の代表的な方法を一つ書いただけでは、問いに答え切れていないことがあります。答え合わせでは、気体の名前だけでなく、設問の「すべて」「最も適した」「理由も」という部分まで戻ってください。
例題1:名前のない気体を集める
気体Aは水に非常によく溶け、同じ温度・圧力では空気より軽いと分かっています。水上置換・上方置換・下方置換から適切な方法を一つ選び、ほかの二つを選ばない理由も説明してください。
解答:上方置換です。 水上置換では気体Aが水によく溶けてしまいます。空気より軽いため、口を上にした容器の底へ集める下方置換には向きません。口を下にした容器の上の方へ集め、空気を押し出します。
この問題は気体名を当てなくても解けます。Aをアンモニアだと決めつけることが目的ではなく、与えられた二つの性質から装置を選ぶ問題だからです。名前を思い出せないと手が止まる場合は、名前を隠して性質だけで集め方を説明する練習をしてみてください。
例題2:観察と結論をつなげる
石灰石にうすい塩酸を加えて発生した気体を集めました。次の説明のどこを直しますか。「水上置換で集まったので、この気体は二酸化炭素だと分かる」。また、二酸化炭素であることを調べる観察を一つ挙げてください。
解答:水上置換で集められる気体は、二酸化炭素だけではありません。 集め方だけでは種類を決められません。石灰水に通して白くにごるかを調べ、発生に使った物質の情報と合わせて考えます。
「集まった」と「種類を確かめた」は別の段階です。ここを分けられると、知らない装置の図でも、いまどの段階を聞かれているかが読めるようになります。石灰水については、二酸化炭素をさらに十分に通すとにごりが消える場合もあるので、観察の順序を飛ばさないことも大切です。
解き直しの最後には、間違えた一問について三つの欄を白紙から埋めてみましょう。できなかった欄にだけ印を付け、授業ノートや解説へ戻ります。問題集を増やす前に、今の一問で性質と操作がつながったかを確かめる。この確認を積み重ねたいところです。
参考:学校図書・気体の性質
SAPIX小5のデイリーサピックスでは、酸素と二酸化炭素から気体の発生まで、気体まわりの確認問題が前半〜中盤に積み上がります。気体の名前は言えるのに、発生に使う薬品や集め方(水上・上方・下方)で手が止まる。解答を写しても、次に同じ型が出たときに「なぜその集め方か」を自分で言えない——そんなときは、新しい参考書より、いま使っている回の確認問題に戻るのが先です。
理科の伴走は、中学受験理科に特化した解説動画です。デイリーサピックスなど、公開中の該当回を自宅で見て解き直せます。単純な一問一答を除き、公開中の回は揃えています。注意点は、一部テキストの改訂反映が追いついていない場合があることのみです。教材名・回・問題番号は教材マップで照合してください。
何が難しいか
気体まわりで止まりやすいのは、単語カードの不足より発生条件と集め方・性質の対応づけです。
- 酸素・二酸化炭素・水素・アンモニアを、発生方法とセットで確認していない
- 水に溶けやすさ・空気より重いか軽いかを書かずに、集め方だけ覚えようとする
- 石灰水・火のついた線香・マッチなど、性質の調べ方を「実験の目的」と結びつけていない
- 発生装置の図で、どの薬品がどこに入るかを先に書き出さない
- 確認問題の基本が不安定なまま、燃焼や複合条件へ進む
マップでは、No.04 酸素と二酸化炭素、No.28 気体の発生、No.08 ろうそくと燃焼(手元表記ではものの燃焼)など、手元の回を探してください。年度表記はマップが正です。公開中の回かどうかはマップの表記が正です。
SAPIXの授業や公式の理科特別動画が軸です。伴走は、その理解をデイリーの確認問題に接続するための補助です。
解き直しの進め方
- 宿題やデイリーチェックで止まった問題番号をメモする
- 授業ノートで「何から発生するか/どう集めるか/どう調べるか」の根拠を一度戻す
- 同じ回の確認問題を開き、気体名・薬品・集め方・性質を表に書き出す
- 答えの前に、水に溶けるか/空気より重いか、を一文で決める
- 解説を止め、同じ表をもう一度白紙で埋めて解く
家庭学習での最低ライン:
- 集め方は暗記だけで終わらせず、「溶けやすさ・比重」の理由を残す
- 性質問題は、色や変化の結果だけでなく「何を確かめる実験か」をノートに残す
- 確認問題の基本〜標準が安定するまで、燃焼の複合や発展へ無理に進まない
個別指導塾では「どの問題を残すか」の方針設計が中心になることが多いです。伴走はその前段の、該当回の発生と集め方を自宅で固める用途です。
伴走の使い方
伴走=該当回の解き直し動画(中学受験理科特化)。塾の授業や公式フォローの代わりではありません。つまずいた1問からで構いません。
| 対象 | 月額(税込) | 申し込み入口 |
|---|---|---|
| 小5 デイリーサピックス(主教材) | 3,300円 | 小5|教材マップ |
見放題ではありません。対象動画と1週間体験の条件は申込画面でご確認ください。始め方 / OneStream join
よくある質問
- 二酸化炭素は、水上置換と下方置換のどちらで集めればよいですか?
- どちらでも集められます。二酸化炭素は水に少し溶けますが、溶ける量が多くないので水上置換で集められます。また空気より重いので下方置換でも集められます。問題文の装置や条件に合わせて答えます。
- アンモニアを発生させるとき、試験管の口を少し下げるのはなぜですか?
- 加熱すると水ができ、その水が加熱している部分に流れ込むと試験管が急に冷えて割れるおそれがあるからです。口を少し下げて、できた水が口のほうへ流れるようにします。
- 気体を集めるとき、最初に出てきた気体を使わないのはなぜですか?
- 最初に出てくる気体には、装置の中にもともとあった空気が多く混じっているからです。しばらく出してから集めると、目的の気体の割合が高くなります。