「中学受験理科」の版間の差分

→‎化学分野: 分割終了。保存。
(→‎物理分野: 分割終了。一旦保存。)
(→‎化学分野: 分割終了。保存。)
タグ: 置換
 
現在は、「[[小学校理科]]」から内容を一部改変して掲載しています。
 
== 化学分野 ==
=== 実験器具とその使い方 ===
==== いろいろな実験器具 ====
*液体などを入れる
*ビーカー
*フラスコ
 
==== 顕微(けんび)鏡 ====
[[File:LaborMik2.jpg|thumb|200px|left|顕微鏡。 中学校のとは違うが、仕組みは だいたい同じであるはず。]]
[[File:ステージ上下式顕微鏡イラスト.svg|thumb|ステージ上下式顕微鏡の各部の解説用のイラスト。]]
[[File:鏡筒上下式顕微鏡イラスト.svg|thumb|鏡筒上下式顕微鏡の解説イラスト。]]
({{ruby|鏡筒|きょうとう}}上下式{{ruby|顕微|けんび}}鏡と、ステージ上下式顕微鏡がある。鏡筒上下式顕微鏡の画像が無いので、参考書などを見てください。)
 
顕微鏡のレンズには、接眼レンズと対物レンズの2種類が必要である。
 
顕微鏡の倍率は、
:  接眼レンズの倍率×対物レンズの倍率
である。
 
たとえば接眼レンズの倍率が15倍であり、対物レンズの倍率が4倍なら、顕微鏡の倍率は60倍である(15×4=60より)。
 
一般に小学校・中学校などで使うような形式の顕微鏡の倍率は、40倍から600倍までである。
 
ミジンコやミドリムシなど、いわゆる「微生物」と言われるものは、虫めがね では倍率が小さすぎて確認できない場合が多い。微生物などは、けんび鏡で観察しよう。
 
 
*けんび鏡の手順
まず、'''プレパラート'''の準備が必要である。鏡筒上下式顕微鏡と、ステージ上下式顕微鏡のどちらとも、プレパラートが必要にななる。このプレパラートの準備方法を、つぎに説明する。
 
* プレパラート
[[Image:Microscope slide.jpg|thumb|right|250px|プレパラートとカバーガラス。細長いプレパラートの上に、中央に正方形状のカバーガラスが乗っている。]]
顕微鏡で観察する時は、'''プレパラート'''を使う必要がある。
 
うすい物しか観察できない。厚い物を観察したい場合は、うすい切片にする必要がある。
 
# スライドガラスの上に水を1滴たらし、観察したい対象を乗せる。必要に応じて、もう一度、対象物に水をスポイトなどで1滴たらして、水分を補う。
# {{ruby|柄|え}}付き針やピンセットで'''カバーガラス'''を乗せ、このとき気泡が入らないようにする。
# カバーガラスから、はみでた水を、ろ紙やすい取り紙で吸い取る。
 
:(※ 柄つき針を使ってる画像を募集中。だれか作ってください。)
 
{{clear}}
 
* 一般的な、けんび鏡の使用手順
# まず、水平で直接日光の当たらない場所に、けんび鏡を置く。
# レンズを取り付ける時は、まずは'''接眼レンズ'''を取り付け、次に'''対物レンズ'''</span>を取り付ける。この順番を逆にすると、もし鏡筒の内部にホコリなどが入ってしまうと、対物レンズにホコリが落ちてしまい邪魔になる。(外すときは、逆の順序である。対物レンズを外し、接眼レンズを外す。)
# 対物レンズを、もっとも低倍率の物にセットし、次に接眼レンズをのぞきながら、視野全体が明るく見えるように'''反射鏡'''と しぼり を調節する。
# プレパラートをステージの上に乗せクリップで固定し、顕微鏡を横から見ながら、なるべく対物レンズとプレパラートを近づける。ピント合わせは、まだ行わない。なるべく近づける理由は、ピント合わせを行うとき、レンズとプレパラートとを離す方向でピント合わせを行うことで、ぶつからないようにするためである。
# 接眼レンズをのぞきながら、ピント合わせのため、対物レンズとプレパラートを離していくように、調節ねじ をゆっくり回して調整する。
 
以上の手順で、観察を始められる。さらに高倍率で観察したい場合には、対物レンズをレボルバーを回して、高倍率の対物レンズに替える。
 
[[File:顕微鏡での見たい方向と動かす方向.jpg|400px|thumb|光学顕微鏡などでの、映像の動かしたい方向と、プレーパラートを動かす方向との関係を図示。]]
顕微鏡で見える像は、上下左右が反対に見える顕微鏡が普通である。なので、プレパラートを動かすと、像は反対方向に動いて見える。よって、プレパラートを動かしたい場合には、動かしたい方向とは反対の方向に動かす。
 
 
いきなり、高倍率の対物レンズで観察すると、視野がせまいので調整が難しくなる。そのため、まずは低倍率の対物レンズを使用する。
また、高倍率にするほど、明るさは暗くなる。
 
{{clear}}
 
==== 上皿てんびん ====
* 上皿てんびん
[[ファイル:Balance de type Beranger 1kg.jpg|上皿天秤|thumb]]
[[ファイル:Balance (PSF).jpg|thumb|上皿天秤に分銅を追加する図。<br />図では、薬包紙が見えませんが、理科の実験では、粉を乗せる時は薬包紙を使ってください。]]
: (※ 日本の中学校で使うような上皿てんびんの画像を募集中。だれか撮影するか描くかして作ってください。)
 
質量を測定するときは、'''上皿天びん'''などの'''天びん'''を用いる。
; 上皿天びんの操作方法
物質の質量を測定する場合は、片側に被測定物をのせ、反対側に分銅を載せる。分銅を質量の基準とする。
両方の皿の釣り合いを見て、質量を判断する仕組みである。
なので、皿に物を乗せる前に、両方の皿が釣り合っているかどうかを確認する必要がある。もし、釣り合っていなかったら天びん本体に調整用のねじ等が付いているので、それで両方の皿が吊り合うように調整してから、皿に物を乗せる。
粉末などを測定する場合は、粉末が溢れたりしないように薬包紙などを用いる。この場合は薬包紙を分銅を載せる側の皿にも置いた上で上記の調整を施したり、もしくは薬包紙の質量をあらかじめ測定しておく。
 
分銅は、あまり直接には、手で触らないようにする。
手の皮脂などが分銅につくと、その皮脂などの質量が追加した分だけ、重さが変わってしまうからである。
軽い分銅を皿に載せたりおろしたりする場合なら、専用のピンセットが天びんに付属していることがあるので、その付属のピンセットなどを用いる。
 
上皿てんびんの手順(左利きの場合は、文中の「右」を「左」に、「左」を「右」に読みかえる。)
# 上皿てんびんを水平な台の上に置く。
# 両方のうでに、それぞれ皿をのせる。まだ、分銅も測りたい物も、のせない。
# 指針が目もりの中央をさすように、調節ねじ で調整する。
# 右利きの場合、左の皿に、測りたい物をのせる。右の皿には、すこし質量が重そうな重りをのせ、つりあうように分銅を変えていく。(粉末の試料をのせる場合は、薬包紙を使う。)
# 針のふれを見て、左右がつりあえば、そのときに左右のうでにかかる重さが、つりあっている。
# 使いおわったら、皿を片方のうでに、重ねておく。
 
*電子てんびん
[[File:Analytical balance mettler ae-260.jpg|thumb|220px|電子てんびん]]
電子てんびんの場合、上皿てんびん とは違い、左右のうでは無い。
 
電子てんびんの手順
# 電子てんびんを水平な台の上に置く。
# 何ものせない時に、表示が 0g になるようにセットする。重さの表示値が「0.0」や「0.00」などの表示になるようにする。
# 薬包紙を使う場合は、さきに表示を 0g にセットしてから、薬包紙をのせ、もう一度、表示を 0g にセットする。
# はかりたい物をのせる。薬品の重さをはかりたい場合は、静かに、少しずつ、のせる。
# 表示値を読み取る。表示値が、はかりたい物の重さである。
 
==== メスシリンダー ====
体積を測りたい液体を、少し少なく入れ、足りない分はスポイトで足す。
==== アルコールランプ ====
アルコールを8分目くらいまで入れ、ななめ下から火をつける。火を消すときは、ふたをかぶせて消す。
==== ガスバーナー ====
 
 
=== 水溶液 ===
==== 水溶液の濃度 ====
==== いろいろな水溶液の性質 ====
 
=== 気体 ===
==== 気体の集め方 ====
[[File:水上置換法.png|thumb|350px|{{ruby|水上置換法|すいじょうちかんほう}}の説明図。]]
 
:* 水上置換法
科学実験で発生させた気体を集める場合、気体が'''空気よりも軽い'''物質の場合は、空気中を上昇していくので、補集用のフラスコなどは'''下'''向きにして集める必要がある。
水に溶けない気体の場合は、水を満たした水槽に、フラスコを開いた口を下向きにして入れ、フラスコの内部は水で満たしておき、このフラスコの中にガラス管などで気体を導く。この方法を {{ruby|水上置換法|すいじょうちかんほう}} という。
 
酸素や水素は水に溶けにくいので、水上置換法で集められる。
 
水に溶ける物質でも、'''溶けにくい'''物質ならば、水上置換法で集める場合もある。
 
[[File:上方置換法.png|thumb|250px|{{ruby|上方置換法|じょうほうちかんほう}} の説明図。]]
:* 上方置換法
空気よりも'''軽い'''気体を集める場合で、'''水に溶けやすい物体を集める場合'''や、水に溶けにくい気体でも水に溶かしたくない場合などは、水を使わない方法で集める必要がある。フラスコの開いた口を'''下'''向きにし、そのフラスコの内部にガラス管などで気体を導く。このとき気体を導くための管は、フラスコの奥の上の方まで入れる必要がある。このような集め方を '''{{ruby|上方置換法|じょうほうちかんほう}}''' という。
 
[[File:下方置換法.png|thumb|250px|{{ruby|下方置換法|かほうちかんほう}}の説明図。]]
:* 下方置換法
空気よりも重い気体を集める場合は、{{ruby|補集|ほしゅう}}用のフラスコなどは、開いた口を上向きにして集める必要がある。
この集め方を'''{{ruby|下方置換法|かほうちかんほう}}'''という。
 
==== 酸素 ====
==== 二酸化炭素 ====
==== 水素 ====
==== その他の気体 ====
 
=== 燃焼 ===
==== 燃焼の3要素 ====
==== ろうそくの{{ruby|炎|ほのお}} ====
* {{ruby|外炎|がいえん}}…炎の、いちばん外側の部分。色がうすくて、見えにくい。
* {{ruby|内炎|ないえん}}…一番、明るい。
* {{ruby|炎心|えんしん}}…{{ruby|芯|しん}}に近くて暗い。
 
特徴
 
'''外炎'''
:空気に、じゅうぶん、ふれているので、完全燃焼しており、そのため、温度はいちばん高くて 約1400℃ である。
 
水にぬらした わりばし をさしこむと、外炎の部分から、こげ始めるため、外炎がいちばん温度が高いことが分かる。
[[File:ろうそく実験 水でぬらした割り箸.png|thumb|300px|ろうそく実験で、水でぬらした割り箸を炎にさしこむ実験。外炎のところから、わりばしは、こげはじめる。]]
 
'''内炎'''
:ろうそく から 分解された炭素が、空気にふれていないので、炭素が燃えきらずに すす になっている。この すす が炎の高温でかがやいているので、内炎がいちばん明るくなっている。
 
内炎の温度は 約1200℃である。
 
'''炎心'''
:酸素が少なく、あまり燃えていない。そのため、温度がひくく 約1000℃ である。
 
ガラス管を炎心にさしこむと、ガラス管の先から白い けむり が出てくる。この白い けむり に火を近づけると、けむり が 燃えるので、炎心は、まだ燃えきっていない物質があることが分かる。
 
<gallery widths="300px" heights="300px">
File:炎心とガラス管.png|ろうそくの炎心に、ガラス管を差し込んだ場合の説明図。
File:炎心の白いけむりに火をつけると燃える.png|ろうそくの炎心にガラス管を差し込んだときに先端から出る白い煙に火をつけると燃えることの説明図。
</gallery>
 
==== 蒸し焼き(乾留) ====
[[File:木の蒸し焼き実験svg.svg|thumb|300px|木の蒸し焼き。
:試験管の口は、'''すこし下げる'''。 熱せられた木から、{{ruby|褐色|かっしょく}}の液体が出てくるが、この液体で試験管が冷やされるので、口を少し下向きにしないと、液体が加熱部にもどってしまい、加熱部が一気にひやされて、試験管が割れてしまう。]]
 
木を、火にはつけずに、試験管などに木を入れ、その試験管を加熱すると、中の木が燃えずに分解する。これを木の '''蒸し焼き''' という。
 
木をむし焼きすると、白い気体が出てくる。蒸し焼きされた木から出る白い気体を'''{{ruby|木|もく}}ガス'''といい、むし焼き実験での試験管の口にマッチをちかづけると燃えることから、この木ガスは燃えることが分かる。つまり、木ガスは燃える。
 
また、蒸し焼きされた木から、黄色い液体'''木{{ruby|酢|さく}}液'''と黒い液体'''木タール'''がたれてきて、試験管の出口のほうに、たまる。木酢液は、酸性である。
 
蒸し焼きされた木は、黒い固体となり、'''木炭'''になる。木炭のおもな成分は炭素であり、空気中で加熱すると、あまり炎を出さずに、固体のまま、ゆっくり燃える。燃えるときに赤い光を出す。木炭は、バーベキューなどで燃料としても用いられる。
 
{{-}}
<gallery widths="200px" heights="200px">
画像:Japanese Binchōtan (Japanese high-grade charcoal produced from ubame oak).jpg|木炭
:(※ 写真では木材の上に木炭がおいてあるが、こういう場所では使用すると木材に引火してしまうので、木材の上では使ってはならない。
画像:Ogatan(JapaneseBriquetteCharcoal).jpg|木炭の燃え方
File:Japanese_livecoals_stove.JPG|木炭を用いたコンロ。
</gallery>
 
== 2020年の時事(理科) ==
1,224

回編集