中2 理科 / 化学変化と原子・分子 ⑲
⑲ 質量保存の法則
〜 化学変化でも物理変化でも、質量は変わらない 〜
🎯 今日のめあて化学変化が起こる前と後で、反応に関わった物質全体の質量は変わらない。これを「質量保存の法則」というよ。沈殿ができる反応(うすい硫酸+うすい塩化バリウム水溶液)でも、気体が発生する反応(炭酸水素ナトリウム+うすい塩酸)でも、密閉してすべてを測れば質量は変わらない。なぜなら、化学変化は原子の「組み合わせ」が変わるだけで、原子の種類と数は変わらないから。さらに、砂糖が水にとけたりロウがとけたりする「物理変化」でも、質量は保存されるよ。
📚 学習の進め方
- STEP 1:まずスライドと音声で全体をつかむ
- STEP 2:インフォグラフィックで要点を視覚的に整理
- STEP 3:ワークシートで自分の手で書いて確認
- STEP 4:板書まとめでテスト前にもう一度
- STEP 5:確認テストで理解度をチェック
💡 全部やらなくてOK。自分の今の理解度に合わせて好きなところから始めよう。
1スライド・音声で予習
授業のスライドを開いて、流れをつかもう。音声解説もあるよ。
2インフォグラフィックで整理
大事なポイントを1枚の図にギュッとまとめたよ。クリックで拡大できる。
3ワークシートで書いて確認
授業中に使うワークシート。穴埋めしながら理解を深めよう。
4板書まとめで復習
黒板風1枚にまとめた要点。テスト前のチェックに最適。
5確認テストで力試し!
考えて答えを書いてから、最後の「解答と解説」で答え合わせをしよう。
問1
実験Aで、うすい硫酸とうすい塩化バリウム水溶液を混ぜると白い沈殿ができた。反応の前と後で、全体の質量はどうなるか。
○ 大きくなる ○ 小さくなる ○ 変わらない ○ はかるたびに変わる
問2
化学変化が起こる前と後で、反応に関わった物質全体の質量は変わらない。この決まりを何というか。
答え:( ) (漢字で)
問3
化学変化が起きても、全体の質量が変わらないのはなぜか。
○ 原子が新しく生まれるから ○ 原子が消えてなくなるから ○ 原子の種類と数が変わらないから ○ 原子が別の原子に変わるから
問4
砂糖が水にとけたり、ロウが固体から液体に変わったりする、状態や混ざり方が変わるだけの変化を何というか。
答え:( ) (漢字で)
問5
次のうち、変化の前と後で「はかった質量」が変わらないものを、すべて選びなさい。
□ 砂糖を水にとかす □ ロウを加熱して液体にする □ 鉄を密閉した容器の中で燃やす □ 炭酸水素ナトリウムをふたのない試験管で加熱する
問6
実験B(炭酸水素ナトリウム+塩酸)で、密閉して反応させると質量は変わらないが、ふたを開けると質量が小さくなる。その理由を「二酸化炭素」という言葉を使って説明しなさい。
答え:( )
📖 解答と解説
問1
答え:変わらない
硫酸と塩化バリウムが反応して、白い沈殿(硫酸バリウム BaSO4)ができる。化学反応式は H2SO4 + BaCl2 → 2HCl + BaSO4。新しい物質ができても原子の組み合わせが変わるだけなので、全体の質量は変わらない(130.79 g → 130.79 g)。
問2
答え:質量保存の法則
フランスの化学者ラボアジエが発見した決まりで、すべての化学変化に例外なく成り立つ。
問3
答え:原子の種類と数が変わらないから
化学変化では、原子の「組み合わせ」が変わるだけ。新しい原子は生まれず、もとの原子も消えず、ほかの原子に変身もしない。だから原子の種類と数は変わらず、全体の質量も変わらない。
問4
答え:物理変化
物理変化でも、物質をつくる原子(粒)の数は増えたり減ったりしないので、質量は変わらない(砂糖+水 200 g → 200 g、ロウ 50 g → 50 g)。質量保存の考え方は化学変化だけでなく物理変化でも成り立つ。
問5
答え:砂糖を水にとかす / ロウを加熱して液体にする / 鉄を密閉した容器の中で燃やす
物理変化(溶解・状態変化)と、密閉した化学変化では、はかった質量は変わらない。「ふたのない試験管で加熱」すると、発生した二酸化炭素や水蒸気が空気中へ逃げるので、残った固体の質量は小さくなる。
問6
答え:(キーワード:二酸化炭素が発生する・空気中へ逃げる・逃げた気体の分だけ軽くなる)
炭酸水素ナトリウムと塩酸が反応すると二酸化炭素(CO2)が発生する。密閉していれば気体は容器の中に閉じこめられるので質量は変わらない。しかしふたを開けると、発生した二酸化炭素が空気中へ逃げていくので、逃げた気体の分だけ全体の質量は小さくなる。
6一問一答で口頭チェック
クリック(Enter)で答えが出るスライド。友だちや家の人と、または自分で答え合わせをしよう。
7解説動画でおさらい
今日の内容を、約6分の動画でまるごと復習。聞き流すだけでも頭に残るよ。
🌱 今日の自分にチェック
- 化学変化の前と後で、物質全体の質量は変わらない(質量保存の法則)と説明できる?
- 質量が変わらない理由を、「原子の種類と数は変わらない」を使って説明できる?
- 化学反応式の矢印の左右で、原子の種類と数がそろうことを説明できる?
- 気体が発生する反応で、密閉すると質量が変わらず、ふたを開けると減る理由を説明できる?
- 物理変化(溶解・状態変化)でも質量が保存されることを、例をあげて説明できる?