解説編

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理科 第5章

状態変化・質量保存

解説編

三態・融点沸点・蒸留

解説編 — 途中式を省略せず確認。わかったら問題編で白紙再挑戦して定着。

図で復習する(本体)

解説を読む前に、図の日本語ラベルでもう一度構造を確認してください。文章は図で足りないところだけ補います。

物質の三態と変化

固体・液体・気体。融解・凝固・蒸発・凝縮ですがたが変わる。

加熱曲線と沸点

沸騰中は温度が一定(水平部)になる。

① 導入

状態変化はすがたの変化であり、純物質では融点・沸点で温度が一定になる。蒸留は沸点差の利用です。

② 基本概念

問題編の基本概念を参照してください。

④ 例題 解説

例1 純物質の加熱曲線

純物質は融点・沸点で温度が一定。答え:a

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

例2 固体→液体の温度

固体が液体へ変わり始める一定温度を融点という。答え:融点

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

⑤ 基本問題 解説

復習1

氷は形と体積がほぼ一定なので固体。答え:a(固体)

つまずき:錐の体積で 1/3 をかけ忘れる。

復習2

加熱で水が水蒸気へ変わった状態を問うている。答え:c(気体)

つまずき:「a(固体)」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

復習3

固体・液体・気体と姿が変わっても、構成する物質は変わらない。答え:水という同じ物質

つまずき:「c(気体)」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

復習4

液体が冷えて固体になる変化が凝固。答え:凝固

つまずき:「水という同じ物質」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

1

液体が内部から気体へ変わる一定温度。答え:沸点

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

2

気体が冷えて液体になる変化が凝縮。答え:凝縮

つまずき:「沸点」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

3

固体が熱を受けて液体になる変化が融解。答え:融解

つまずき:「凝縮」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

4

水平部では熱が温度上昇ではなく状態変化に使われる。答え:b

つまずき:「融解」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

5

答え:b(変わらない)。質量保存。

つまずき:「b(変わらない)」と近い別語・別手順と取り違える。

6

混合液を沸点の差で気化・凝縮させて分ける操作。答え:蒸留

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

7

標準気圧で水が沸騰する温度。答え:100℃

つまずき:「蒸留」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

⑥ 標準問題 解説

8 蒸留で先に出る液体

(例)エタノールの沸点は水より低いため、先に気体になって出てくる。最初の液体にはエタノールが多く含まれる。

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

9

(例)融点は固体が液体になる温度、沸点は液体が気体になる温度。

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

10

混合物は成分ごとに沸点が異なり、水平部がはっきりしにくい。答え:a

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

11

液体から固体への状態変化。答え:凝固

つまずき:「a」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

12

(例)蒸発は主に表面から、沸騰は内部からも気泡が出て気化する。

つまずき:「凝固」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

13

約78℃で沸騰し、水より先に気体になる。答え:エタノール

つまずき:「エタノール」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

14

状態変化では粒子の集まり方が変わるだけで物質は同じ。答え:b

つまずき:「エタノール」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

15

(例)閉じた系では状態が変わっても質量は変わらない。

つまずき:「b」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

⑦ 応用・実力テスト形式 解説

16

最初の水平部80℃が融点、次の100℃が沸点。

つまずき:加熱曲線の水平部は融点・沸点。温度が上がり続ける区間と混同しない。

17

(例)融点での状態変化(融解)に熱が使われるため、温度が上がらない。

つまずき:融解中は加えた熱が温度上昇ではなく状態変化に使われる。「加熱不足」と混同しない。

18(1)(2)(3)

(1) 沸点の差 (2) エタノール

(3)(例)沸点の低いエタノールが先に気体になって出てくるから。

つまずき:蒸留では沸点の低い成分が先に気体になる。量が多い方が先、と決めない。

19

質量保存より10 g。状態が変わっても質量は変わらない。

つまずき:固体→液体など状態が変わっても、閉じた系では全質量は変わらない。

20

(例)正しくない。純物質は融点・沸点で温度が一定の水平部ができる。

つまずき:水平部がはっきり出るのは純物質。混合物は温度がなだらかに変化しやすい。

21(1)(2)(3)

(1) 沸点 (2) 沸騰(気化)

(3)(例)液体が気体になる状態変化に使われる。

つまずき:融点は固体→液体、沸点は液体→気体。融解と沸騰を取り違えない。

⑧ 確認テスト 解説

1

液体の沸点差を利用する分離法。答え:蒸留

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

2

固体から液体へ変わる温度。答え:融点

つまずき:沸点の高低と出てくる順を逆にする。

3

加えた熱が状態変化に使われる間は温度が一定になる。答え:a

つまずき:「融点」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

4

閉じた系では状態が変わっても全質量は変わらない。答え:質量保存の法則

つまずき:「a」と紛らわしい別解・別手順と取り違える。

5

低い温度で先に気体になり、冷却器へ移る。答え:沸点の低い液体

つまずき:蒸留で最初に集まる液体を、量が多い成分だけで決めない。

⑨ 完全解説

以上が本単元の解説です。純物質では融点・沸点で温度が一定になる。蒸留は沸点の差を利用する。

次のステップ

要点編で三態と蒸留を再確認しましょう。

学力向上テクニック — 解説のあとにやること

  • 間違えた問を次のどれかに分類する:用語・定義不足/条件の読み違い/計算・単位ミス/考察の根拠不足。
  • 解説を読んだら、同じ問を問題編で白紙再挑戦する(見て解けただけでは定着しない)。
  • 解けなかった問は学習記録の復習リストに残し、翌日→3日後→7日後の順で戻る。
  • 標準レベルで落とした問を優先する。難問だけに時間を使いすぎない。

学習記録で復習期限を確認する。計画の全体像は得点アップの技術へ。

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