いろいろな気体の性質を復習しよう!【中学まとめ】 | 理科の授業をふりかえる

いろいろな気体の性質を復習しよう!【中学まとめ】

中学校で習う気体

今回の学習で学ぶこと

中学校で習う気体がこの記事を読むだけで完璧に理解できる♪すごいぞっ

気体の種類が多すぎる!!!わからん!!

ね!中学校だとたくさんの化学実験をするし、実験で気体が発生するたびに性質を覚えていかないとダメだもんね~

難しいよ~

その気持ちすっごくわかる!今回はそんな気体の性質が覚えられない人・復習したい人のために中学校で登場する気体をドドンと大復習しましょう!

しっかり覚えるぞ~

中学校で習う気体特徴ごとに表にするとこんな感じになります。

多いなぁ~

色が変わっているとこが重要なポイントだからここはしっかり押さえておこう!

それじゃあそれぞれの気体を詳しく見ていこう!

水素

水素といえば宇宙で最も軽い気体です!

また、水素は第二次世界大戦でアメリカが兵器として水素爆弾の形で用いました。

こわっ

水素は水素自体が燃える性質(可燃性)があります。この性質によって爆弾をつくったり、水素ステーションとして燃料電池自動車を動かすエネルギーを生み出したりできます。

実験では火のついたマッチを近づけると「ポンッ」となることで確認することができます。

宇宙で最も軽くて水素自体が燃える性質がある

実験で水素をつくる場合は塩酸に亜鉛などの金属を入れるとできます。シュワシュワと泡がでる様子を観察することができます!

水素の特徴

水素についての詳しい記事は↓から!

水素について解説した動画はこちら↓

窒素

窒素は地球の大気の78%を占める気体です!

空気の大部分は窒素!

窒素の特徴は「特徴がないこと」です!

なんじゃそりゃ

残念なことに特徴がなさ過ぎて、特殊な用途はありません。

身近な使用例をあげると、ポテトチップスなどのお菓子の袋にパンパンに詰まっているのは窒素です。

なんで窒素が入っているの?

空気をそのまま入れると、中身と“酸素“が反応して不味くなっちゃうからです。酸素は生きるのに必要だけど、悪い部分もあるから無害な窒素を入れておくと美味しい状態にすることができるんです!

特徴がないのがメリットってわけだね

窒素の特徴

酸素

酸素といえば呼吸!

そうですね!ほとんどの生物は酸素がなくては生きることができません。そんな酸素が持つ性質は“助燃性”です。

助燃性ってのは「ものが燃えるのを助ける性質」のことです。

キャンプでやるたき火などはうちわとかで扇いで風を送りますよね。

酸素をあげているんだ!

そうです!木炭自体が燃えているけど、酸素を送り込むことで火が強くなります。これは酸素の助燃性によるものってことです。

酸素は、オキシドール(過酸化水素水)に二酸化マンガンなどの触媒を入れると発生させることができます。

実験で酸素が発生したかどうかは“火のついた線香”を入れることで調べることができます

助燃性を使うんだね

そうです。助燃性によって線香の火が強くなれば酸素が発生しているってことです。

その他の性質として水に溶けにくく密度が空気よりも少し小さいから水上置換法で回収することができます。

また、酸素は無色無臭の気体ってこともおさえましょう!

酸素の特徴

酸素の詳しい解説ページはコチラ↓

二酸化炭素

二酸化炭素といえば地球温暖化ってイメージがあると思います。

温室効果ガスってやつ?

はいそうです。

温室効果ガスは赤外線の一部を吸収することによって、地球の気温を上昇させる気体のことです。具体的には、二酸化炭素、メタン、フロン、一酸化二窒素とかですね。

ものを燃やした時に発生する気体が二酸化炭素ですね。

二酸化炭素は水に少し溶け、空気よりも密度が大きいという性質を持っているので、水上置換法下方置換法で回収することになります。

中途半端な溶けやすさだったね

水に溶けた時に酸性を示すってのもしっかりおさえておきましょう!

二酸化炭素の性質の中で誤解されやすいのは“火を消す”ってやつですが、火を消すためには酸素を遮断しさえすればOKだから、二酸化炭素以外の窒素とかの気体で火の周りを満たしてもいいんです。

二酸化炭素が火を消すってのは誤解!

同じ誤解で二酸化炭素を吸ってしまうとダメってのもありますが、ものが不完全燃焼した時に発生する一酸化炭素は吸うと体が動かなくなるけど、二酸化炭素は完全燃焼しているから大丈夫です。

石灰石(炭酸ナトリウム)に塩酸を加えると、二酸化炭素を発生させることができます。これは中1の地学の生物の死がいが固まってできた石灰岩の調べ方でも習いますね。

二酸化炭素が発生したかどうかは“石灰水が白く濁るか”で調べることができます。

小学校でも習ったね

二酸化炭素は石灰水を白く濁らせるけど、さらに溶かすとむしろ透明になるから実験の時は要注意!

二酸化炭素の特徴

二酸化炭素のさらに詳しい解説は↓♪

アンモニア

アンモニアは人間の尿にも含まれる有害な気体です。

有害なの!?

多少ね。有害だから体内ではアンモニアを分解しようと肝臓くんが頑張ってくれているけど、頑張れなかった分がおしっこの中に溶けて外に出てきます。

つまり、おしっこのにおいがアンモニアの刺激臭=肝臓のはたらきが怪しいってことです。

クンクンクン、僕は大丈夫そうだ!

アンモニアは水にめちゃくちゃ溶けやすいという性質があります。その量なんと1gの水に1L

スゴイ溶けるじゃん!

だからこそ、私が選ぶ中学校の面白実験「アンモニアの噴水」ができます!

この実験はとっても面白いからコチラの動画も見てアンモニアの性質を理解してください♪

噴水めっちゃキレイ!!!!!

実験手順にもあるように塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムを混ぜて水を入れると急激に反応します。

アンモニアの特徴

アンモニアは楽しい実験だけじゃなく、お掃除などの道具としても利用されています!

塩素

塩素は特有の刺激臭を持つ黄緑色の有毒な気体です。

色があるのは珍しいね

はい、黄緑色になっている様子が↓のムービーで確認することができるので、塩素の性質とともに確認してください♪

インクの色がめっちゃ消えた!

ムービーでわかる通り塩素は漂白作用&殺菌作用があるので、ろ紙に書いたインクの文字を消すことができます。

塩素の特徴

詳しい塩素の性質については↓の解説を読んでね♪

硫化水素

硫化水素は“腐卵臭”をもつ有毒な気体で水に溶けて酸性を示します。微生物が有機物を分解する時に発生して、悪臭を出す&金属を痛めて壊しちゃうっていう不便な気体です。

発生しないようにしないといけないんだね

うん、発生するのは仕方ないけど測定と管理をしっかりして建物を守らないとね。

塩化水素

塩化水素はあんまり聞かない気体だけど、水溶液は塩酸といいます。よく実験に使われるから知っている人も多いね。

ものを溶かすやつ!

そう!多くの金属を溶かすことができる液体さ。塩化水素の水溶液=塩酸ってことを抑えておこう。溶けると塩酸になるから塩化水素は水に溶けやすくて、溶けると強い酸性を示す、気体だね。

その他の性質として、無色特有の刺激臭があることも知っておくとハイレベルになれるよ!

たまに出てくる気体

ここから出てくる気体は教科書にたま~に載っているくらいのマイナーな気体だけど、日常で耳にすることもあるからここで覚えてしまおう♪

ヘリウム

ヘリウムといえば何に使われているでしょう?

風船!

よく知っているね!ピエロとかが持っている風船の中身にはヘリウムが入っています。ヘリウムを入れる理由は周期表を見るとわかるけど、宇宙で2番目に軽い気体だからです。

なんで1番を風船に入れないの?

1番軽い気体は水素で、上の説明にあった通り爆発しちゃって危険だから、水素を風船に入れることはできないんです。

だから希ガス(18族)といわれる反応性が薄くて軽いヘリウムが風船の中に入っているんですね。

ちなみにヘリウムは声が変わるガスの中にも入っていて、結構楽しいから試しにやってみてもおもしろいです。

ビックリチキン↓にヘリウムを入れても同じように音が変わります。

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メタン

メタンは無色無臭の気体で、主に燃料用のガスとして使われています。

燃料なんだね!

はい、バイオガスという微生物にエサとなる食べ残しを与えておくと、分解してメタンを主成分とするバイオガスってのができます。このバイオガスは燃料として使うことができるからゴミから燃料をつくれる画期的な方法として期待されています(気体だけに)。

まぁとにかくメタンは燃料ガスの1つって覚えておきましょう!

一酸化炭素

最後は一酸化炭素です。

一酸化炭素はものが不完全燃焼した時に発生する気体です。

不完全燃焼は酸素が足りない状態でものが燃えることです。中2で習う化学式で書くと一酸化炭素はCO、二酸化炭素はCO₂で、酸素(O)が少ないことがわかりますね。

一酸化炭素は血液中にある酸素を運ぶ赤血球内のヘモグロビンとめっちゃ仲良しで、一酸化炭素を吸うとヘモグロビンがそっちにメロメロで酸素を運ばなくなっちゃいます。

結果、酸素が運ばれなくて救急車で運ばれちゃいます。

ものは換気してから燃やさないとね

それ以外にも、洞窟などで自然と発生していて、無色無臭だから気が付かないで吸って動けなくなるっていう事故もあるから、人が少ない洞窟に行く時は、進む前に酸素があるかどうかを火などで確認しましょうね!

洞窟とか行ったことないけどなっ!

アルゴン

アルゴンは空気中の0.9%を占める気体で、ギリシャ語で「怠け者」という意味があります。

なんで怠け者なの?

アルゴンは反応性に乏しく、化学変化を起こしにくいからそう呼ばれています。

身の回りで利用されている例では蛍光灯があります。蛍光灯の中に充填されている気体はアルゴンなんです。

アルゴンは周期表では、反応性に乏しい、ヘリウムネオンなどがある18族の貴ガスに属しますね

今回紹介した気体は中学生に知っておいて欲しい気体たちです。水への溶けやすさや密度、色など覚えることは多いけど、このページで勉強して気体マスターになりましょう♪

それぞれの気体の詳しい説明を全部、随時(そのうち)つくるので(たぶん)ぜひ見てください!

今回のまとめ

今回の学習で気体の性質は完璧♪

マイナーな気体もあるから何度も見直して復習しよう!

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プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
子供のころ勉強に使っていた学習サイトを自分でも作りたくでトライし始めました!
理科の授業を「何度でもふりかえる」ことが出来るように、知識+思考力がつくサイトにしていくのでよろしくお願いします!

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