要点編

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理科 第7章

水溶液・濃度

要点編

質量パーセント濃度・溶解度・再結晶

要点編 — 参考書として先に読む。理解チェックができたら問題編へ。

まず①の図で構造を掴み、つづく②の要点本文で意味・手順・注意を読む。 ⑤の例題は、②で説明した内容だけを確認するためのものです。説明していない解法は出しません。

この章でできるようになること

  • 質量パーセント濃度を計算できる
  • 溶解度の意味を説明できる
  • 再結晶の計算ができる
  • 溶質・溶媒・溶液を区別できる
小学校の橋渡し(必要なら開く)
  • 割合の計算(全体に対する部分)を思い出す。
  • 水に物質を溶かす経験(食塩水・砂糖水)を溶液のモデルにつなげる。

① 図で構造を掴む

図の日本語ラベルで全体の関係を先に見てください。細部の意味・使い方は②の本文で説明します。

ろ過の装置(水溶液実験の前準備)

溶けない固体と液体を分ける操作。濃度実験の前後でも使う。

② 要点(本文)

この章の学習内容はここが本体です。例題・問題編は、ここで読んだ内容を使う練習です。

1.質量パーセント濃度

質量パーセント濃度(%)=溶質の質量÷溶液の質量×100で求める。溶液は溶質と溶媒を合わせた全体である。分母は溶媒だけや溶質だけではない点が最も重要である。食塩水20%は溶液100g中に食塩20gを含む意味で、水80gではない。計算前に溶質・溶媒・溶液の3つの質量を整理する。計算前に溶質・溶媒・溶液の3つの質量を整理する習慣をつける。

2.溶質・溶媒・溶液

溶媒は溶かす側の物質で、水溶液では水が溶媒である。溶質は溶媒に溶けている物質で、食塩水では食塩が溶質である。溶液は溶質と溶媒を合わせた全体である。質量の保存から、溶液の質量=溶質の質量+溶媒の質量が成り立つ。濃度計算では必ず溶液の質量を分母に使う。濃度計算では必ず溶液の質量を分母に使う。溶媒だけを分母にしない。

3.溶解度

溶解度は一定温度で、水100gに溶ける溶質の最大の質量である。温度が上がると溶解度が大きくなる物質(硝酸カリウムなど)と、あまり変わらない物質(食塩など)がある。溶解度表から必要な温度の値を読み取り、計算問題に使う。100gの水に対する量であり、溶液全体100gに対する量ではない。再結晶の計算問題では、溶解度表から温度ごとの値を正確に読み取る。

4.再結晶

再結晶は温度の高いときに多量溶けていた溶質を、温度を下げて結晶として取り出す操作である。溶解度の差を利用する。計算では「高温で溶けていた量−低温での溶解度=取り出せる結晶の量」を求める。例えば60℃で40g溶けていたが30℃では15gまでしか溶けないなら、25gが結晶として析出する。温度を下げるほど溶ける量が減る物質ほど、再結晶で多くの結晶が取り出せる。

③ 公式・用語

名称内容メモ
質量パーセント濃度溶質の質量 ÷ 溶液の質量 × 100
溶液の質量溶質 + 溶媒
用語意味
溶解度水100gに溶ける溶質の最大の質量。
再結晶溶解度の差で結晶を取り出す操作。
溶質溶媒に溶けている物質。
溶媒溶質を溶かしている物質。
飽和それ以上溶けない状態。

④ 解く手順

濃度の計算

  1. 溶質・溶媒・溶液の質量を整理する
  2. 溶液=溶質+溶媒を確認する
  3. 溶質÷溶液×100を計算する

再結晶の計算

  1. 温度ごとの溶解度を表から読む
  2. 溶けていた量と溶解度の差を求める
  3. 結晶として取り出せる量を計算する

定期・実力テストで点にする手順

  1. 学校ワークを1周し、わからない問に×、あやしい問に△の印をつける
  2. 印の問題だけを答えを見ずに2周目する(ここが得点に直結する)
  3. 本アプリの⑦で条件整理・記述・複合を練習する
  4. ミスを知識不足/読み違い/ケアレス/時間不足に分け、対策を変える

⑤ 例題(②の確認)

各例題は②で説明したルール・手順だけを使います。解けないときは答えを見る前に、②の該当項目へ戻ってください。

例題 1基本

水20gに食塩5gの濃度は?

考え方・答えを見る

まず溶液の質量を20+5=25gとする。次に5÷25×100を計算する。だから20%。

答え:20%

例題 2標準

食塩水100g(濃度10%)に含まれる食塩は?

考え方・答えを見る

まず10%=溶質÷100×100。次に溶質=10g。だから10g。

答え:10 g

例題 3応用

60℃で水100gに40g溶けた硝酸カリウム。30℃(溶解度15g)に冷やすと結晶は?

考え方・答えを見る

まず60℃では40g溶けていた。次に30℃では15gまでしか溶けない。だから40−15=25gが結晶。

答え:25 g

例題 4基本

溶液50g(溶質10g)の濃度は?

考え方・答えを見る

まず溶液50g中に溶質10g。次に10÷50×100=20。だから20%。

答え:20%

⑥ 模試・定期テストでの使い方

この単元で点を取るための使い方です。計画の全体像は得点アップの技術も併せて確認してください。

学力向上テクニック(理科)

  • 用語は「名前」だけでなく、実験・観察の手順と結果の理由とセットで覚える。
  • 実験問題は「変えた条件」「そろえた条件」「結果」を分けて書く。
  • 計算は単位をそろえてから式を立て、答えに単位をつける。
  • 濃度計算は溶質・溶液・溶媒のどれかを先に特定する。
  • 溶解度の温度依存をグラフで読む。

全体の計画の立て方は得点アップの技術を見てから、この章の問題編へ進みましょう。

  • 濃度計算は溶質・溶液・溶媒のどれかを先に特定する。
  • 溶解度の温度依存をグラフで読む。
  • 濃度の分母は溶液の質量である
  • 溶質・溶媒・溶液の関係を式で確認してから計算する
  • 溶解度は水100gあたりの最大量
  • 再結晶は温度を下げたときの溶解度との差を求める
  • 用語は「名前」だけでなく、実験・観察の手順と結果の理由とセットで覚える。
  • 実験問題は「変えた条件」「そろえた条件」「結果」を分けて書く。

⑦ よくあるミス

  • 分母を溶質にする
  • 溶解度を体積あたりと混同する
  • 溶液=溶媒だけとする
  • 再結晶で温度を上げる

⑧ 理解チェック

  • 濃度を計算できる
  • 溶質・溶媒・溶液を区別できる
  • 溶解度の意味を説明できる
  • 再結晶の計算ができる

⑨ 問題編へ

「水溶液・濃度」の②の要点が頭に入ったら、問題編で手を動かしましょう。

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