理科計算④燃焼と気体の発生（燃焼の条件・気体の性質・金属の燃焼・過不足）
燃焼の3条件と消火・燃焼前後の空気・酸素と二酸化炭素と水素とアンモニアの発生と集め方・窒素の性質と利用・銅4:1とマグネシウム3:2・途中まで反応・混合物・石灰石と塩酸の過不足グラフ・濃さを変える・化学変化と状態変化
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この教材でできるようになること
- ものが燃える 3つの条件 と、燃えた後の 空気の成分の変化 を説明できる
- 酸素・二酸化炭素・水素・アンモニア の発生方法・集め方・見分け方と、窒素 の性質・使い道を答えられる
- 銅4：1・マグネシウム3：2 の比を使い、途中まで反応した場合も求められる
- 状態変化（すがたが変わるだけ）と 化学変化（別のものができる）のちがいを、例で説明できる
- グラフの 折れ目 からどちらが余るかを判断し、量や濃さ を変えたときの発生量を求められる
レッスンの内容
レッスン1 燃焼の条件と空気
燃えるもの・酸素・温度／燃えると酸素へる・二酸化炭素ふえる・窒素そのまま
めやす15分
レッスン2 気体の発生と性質
酸素・二酸化炭素・水素・アンモニア／水上・上方・下方置換／窒素は燃えない・反応しにくい
めやす23分
レッスン3 金属の燃焼と化学変化
銅：酸素＝4：1／マグネシウム：酸素＝3：2／ふえた分が酸素／化学変化＝別のものができる・状態変化＝すがただけ
めやす27分
レッスン4 気体の発生量と過不足
折れ目＝ちょうど反応／左は塩酸が余る・右は石灰石が余る／量・濃さ2倍で2倍
めやす20分
例題を1問やってみよう
資料1 ろうそくを燃やす前と後の集気びんの中の気体（体積の割合）
| 気体 | 燃やす 前 | 火が 消えた 後 |
|---|---|---|
| 窒素 | 約78% | 約78% |
| 酸素 | 約21% | 約17% |
| 二酸化炭素 | 約0.04% | 約3% |
気体検知管で調べた例。ろうそくの火が消えても、酸素は0%にはならない。
資料1とものが燃える条件について答えよう。
①ろうそくが燃えてへった気体は？
- ア二酸化炭素
- イ酸素
- ウ窒素
②アルコールランプにふたをして火を消すのは、燃える条件のどれを取りのぞくため？
- ア燃える温度
- イ酸素
- ウ燃えるもの
③火が消えた後の酸素の割合は約何%？
（ ）%
答えと解き方を見る
答え ① イ 酸素 ② イ 酸素 ③ 17%
考え方 ①酸素21→17%。②ふたで新しい空気（酸素）が入らない。③表から約17%（0にはならない）。
- ①へった気体
- ②ふた＝空気をたつ
- ③表を読む
たしかめ 二酸化炭素はふえ、窒素は変わらない。
よくあるまちがい
「窒素が二酸化炭素に変わる」もまちがい。変わるのは 酸素。
二酸化マンガンは反応のあとも重さが変わらない（もう一度使える）。
途中までの問題で「2.3÷1.25」としない（全部が酸化銅ではない）。
ろうそくが燃えるときは、ろうがとけて液体になり、しんを上って気体になる（状態変化）。そのろうの気体が酸素と結びついて燃え、二酸化炭素と水ができる（化学変化）。
教材のつくり
説明と例題 → 手助けつき（3段階のヒント）→ 自力 → 確認テスト → 数日あとにもう一度、の順で身につけます。まちがえたときは「どこでつまずいたか」を聞き返します。
| 段階 | 問題数 |
|---|---|
| 手助けつき練習 | 9問 |
| 自力の練習 | 10問 |
| 応用 | 5問 |
| 確認テストA | 7問 |
| 確認テストB | 7問 |
| 後日の確認 | 7問 |
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出典・この教材の範囲
発生量などの数は 教材用の仮想データ です（温度・圧力は一定。比は中学受験でよく使う銅4：1・マグネシウム3：2）。答えはプログラムで計算しなおしています。実験はかならず大人といっしょに、換気をして 行いましょう。化学変化の前後で全体の重さが変わらないこと（質量保存の法則）は中学校で学ぶため、あつかいません。