16

　　電でん

解かい

質しつ

の水すい

溶よう

液えき

の中の金属板と電流　⑴　電流をとり出す　1

　 　電解質の水溶液に 2 種類の金属板を入れて導線でつなぐ

と，電流をとり出せる。このように，化学変化によって電

流をとり出すしくみをもつものを電池という。

　⑵ 　木炭電池（ ）　備びん

長ちょう

炭たん

とアルミニウムはくを電極とし

た電池。電流を長時間とり出すと，アルミニウムはくがぼ

ろぼろになる。

⑶ 　電気エネルギーへの変へん

換かん

　電池は化学変化を利用し，物

質のもつ化学エネルギーを電気エネルギーへ変換している。　

　　電池の中で起こる変化　　うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れ，電池をつくる。（ ）

　⑴ 　－極（亜鉛板）での反応　亜鉛原子が 2 個の電子を失って

亜鉛イオンになり，とけ出す。　　　　Zn　 　Zn2＋　＋　2e－

　　　　 亜鉛　　　亜鉛イオン　　 電子　⑵ 　＋極（銅板）での反応　水素イオンが電子を受けとり，水

素原子となり，2 個の水素原子が結びついて水素分子となる。　　　　2H＋　＋　2e－　 　H2　　　 水素イオン　 　電子　　　　 水素

　⑶ 　電子の流れ　電子は－極（亜鉛板）から＋極（銅板）に流れる。

　　身のまわりの電池　⑴ 　一

いち

次じ

電でん

池ち

　使うと電圧が低下し，もとにもどらない電池。

　⑵ 　二に

次じ

電でん

池ち

　外部から逆向きの電流を流すと電圧が回復し

（充じゅう

電でん

），くり返し使える電池。

　⑶ 　燃ねん

料りょう

電でん

池ち

（ ）　水の電気分解と逆の化学変化（水素と酸

素の化合）を利用する電池。環かん

境きょう

に対する悪あく

影えい

響きょう

が少ない。

1

22

3

3

発展　イオン化傾向 －イオンへのなりやすさ－，電池と電気分解装置のちがい→p.28

第 2 章 化学変化と電池教科書 p.27〜37

❶ 　 2 枚の金属板を水溶液に入れ，電子オルゴールや光電池用

モーターをつないでみる。

❷　電圧計で電圧をはかり，どちらが＋プラス

極，－マイナス

極かを見る。

〔結果〕　❶・ 電解質の水溶液と，異こと

なる種類の金属板を用いた

とき，電流が流れた（電子オルゴールが鳴り，光

電池用モーターが回った）。⇒電でん

池ち

になった。

　　　　　・ 非ひ

電でん

解かい

質しつ

の水溶液や，同じ種類の金属板では，電

流が流れなかった。⇒電池にならなかった。

　　　　❷ 　金属板の組み合わせによって電圧の大きさが異な

り，どちらが＋極でどちらが－極になるかも異なった。

　実 験 金属板に電流が流れるのに必要な条件

教科書 p.29

電圧計

光電池用モーター

発泡ポリスチレン

水溶液

金属板電子オルゴール

木炭（備長炭）

アルミニウムはく こい食塩水でしめらせたろ紙

電流計

木炭をクリップではさむ

アルミニウムはくにつなぐ

水素の発生電流

亜鉛板（－極） 銅板（＋極）

電子＋極－極

ZnZn2＋

2＋

－

－－

－

－－

－

－

－－

H

H H

＋

H＋Cl

－Cl－

うすい塩酸

亜鉛板

銅板

電子が銅板のほうへ移動する。

水素イオンが電子を受けとる。→水素が発生。

亜鉛原子が電子を失う。→亜鉛がとけ出す。

電流：＋極（銅板） → －極（亜鉛板）電子：－極（亜鉛板） → ＋極（銅板）

電子オルゴール

水を水素と酸素に電気分解する。

水素と酸素が化合（酸化）するときに出るエネルギーで，電子オルゴールが鳴る。

陰極

水酸化ナトリウ

ムを加えた水陽

極

水素

酸素

電源装置

　 木炭電池1

　 電池のしくみを説明したモデル2

　 燃料電池のしくみを確認できる実験3

金属板の組み合わせ 水溶液 電流 電圧〔Ｖ〕

銅板と亜あ

鉛えん

板 うすい塩酸 流れた 0.70銅板と亜鉛板 砂糖水 流れなかった －

銅板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 1.55銅板と鉄板 うすい塩酸 流れた 0.15

亜鉛板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 0.85鉄板とマグネシウムリボン うすい塩酸 流れた 1.40鉄板とマグネシウムリボン 砂糖水 流れなかった －

銅板と銅板 うすい塩酸 流れなかった －亜鉛板と亜鉛板 うすい塩酸 流れなかった －

金属板の組み合わせによって，回る向きが変わる

電圧計の針が右にふれたとき，＋端子につないだ金属が＋極，－端子につないだ金属が－極になる

銅板へ向かって流れる

木炭：＋極 －極

マンガン乾電池，アルカリ乾電池，酸化銀電池，リチウム電池，空気電池など

蓄電池ともいう。鉛蓄電池，ニッケル水素電池，リチウムイオン電池など

できるものは水のみである

＋極

金属と金属の間に電圧が生じて電流がとり出せる

電解質の水溶液

17

� ➡練習問題 4

⑴

⑵

3

第 2章 化学変化と電池

　　電解質の水溶液の中の金属板と電流⑴　図 1 のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛

板を入れると，電子オルゴールが鳴った。

①　亜鉛板をマグネシウムリボンにかえる

と，電子オルゴールは鳴りますか。

②　どちらも銅板にすると，電子オルゴールは鳴りますか。

③　うすい塩酸を砂糖水にかえると，電子オルゴールは鳴りますか。

⑵　⑴の実験をまとめた次の文の（　　）にあてはまることばや数を答えなさい。

　　（ ア ）の水溶液に，（ イ ）種類の金属板を入れると，電流が流れる。

⑶　図 2 のような木炭電池で電流をとり出し続け

ると，アルミニウムはくはどうなりますか。

⑷　図 1 や図 2 の装置では，化学変化を利用して

何をとり出していますか。

⑸　⑷のようなしくみを何といいますか。

　　電池の中で起こる変化⑴　図 1 のように，うすい塩酸に銅板と亜

鉛板を入れると，モーターが回った。次

の①，②にあてはまるのは，銅板と亜鉛

板のそれぞれどちらですか。

①　気体が発生する。　②　とけ出す。

⑵　図 1 で起こる変化を模式的に表した

図 2 について述べた次の文の（　　）に

あてはまることばを答えなさい。

　 　－極では，亜鉛（ ア ）が 2 個の

（ イ ）を失って亜鉛（ ウ ）になり，と

け出す。＋極では，水素（ ウ ）が（ イ ）を受けとって，水素（ ア ）となり，

2 個の水素（ ア ）が結びついて水素（ エ ）となる。

　　身のまわりの電池⑴　マンガン乾電池のように，使い続けると電圧が低下し，もとにもどらな

い電池を何といいますか。

⑵　水の電気分解とは逆の化学変化を利用する電池を何といいますか。

1

2

3

� ➡練習問題 1 2

⑴①

②

③

⑵ア

イ

⑶

⑷

⑸

1

� ➡練習問題 3

⑴①

②

⑵ア

イ

ウ

エ

2

　　　　　　　以下の語句の意味を書きなさい。

⑴　電池

⑵　燃料電池

重 要 語 句

確 認 問 題

電子オルゴール銅板

亜鉛板

うすい塩酸

図1

木炭（備長炭）

アルミニウムはく

こい食塩水でしめらせたろ紙

図 2

クリップ

光電池用モーター

亜鉛板（－極）

銅板（＋極）

うすい塩酸

図 1

水素の発生

＋極－極

ZnZn2＋

2＋

－

－－

－

－－

－

－

－－

H

H H

＋

H＋

Cl－

Cl－ う

すい塩酸

亜鉛板

銅板

図 2電子

18

⑴

⑵

⑶

⑷

1

⑴ ①

②

③

⑵

2

　　右の図のように，ビーカー内のうすい塩酸に亜

鉛板と銅板をひたした装置をつくり，導線で電子

オルゴールにつないだところ，電子オルゴールは

しばらく鳴り続けた。次の問いに答えなさい。

⑴　記述　電子オルゴールが鳴っているとき，う

すい塩酸中の銅板の表面ではどのようなことが

観察されるか。簡単に書きなさい。

⑵　電子オルゴールのかわりに，ａを電圧計の＋

端たん

子し

，ｂを電圧計の－端子につないだところ，

電圧計の針は右にふれた。このとき，銅板，亜鉛板のどちらが＋極になっ

ていますか。

⑶　⑵とは逆に，ａを電圧計の－端子，ｂを電圧計の＋端子につなぐと，電

圧計の針はどのようにふれるか。次から選び，記号で答えなさい。

　ア　右にふれる。　　イ　左にふれる。　　ウ　針はふれない。

⑷　図の装置で，亜鉛板をマグネシウムリボンにかえると，電子オルゴール

の鳴り方はどうなるか。次から選び，記号で答えなさい。

　ア　大きくなる。　イ　小さくなる。　ウ　変わらない。　エ　鳴らない。

　　精製水，食塩水，砂糖水，うすい塩酸

をそれぞれ入れたビーカーに，右の図の

ように金属板（銅板や亜鉛板）2 枚を入れ，

光電池用モーターにつないで，モーター

が回るかどうか調べた。次の表は，その

結果をまとめたものである。下の問いに

答えなさい。

銅板と銅板 銅板と亜鉛板 亜鉛板と亜鉛板

精製水 回らなかった。 回らなかった。 回らなかった。

食塩水 回らなかった。 回った。 回らなかった。

砂糖水 回らなかった。 回らなかった。 回らなかった。

うすい塩酸 回らなかった。 回った。 回らなかった。

⑴　次の文の（　　）にあてはまる数やことばを答えなさい。

　　食塩水やうすい塩酸に（ ① ）種類の金属板を入れたときに，モーターが

回った。また，モーターが回るときは，金属板がとけ出したり，気体が発

生したりしていることから，（ ② ）が起こっていると考えられる。このよ

うに，（ ② ）によって電流をとり出す装置を（ ③ ）という。

⑵　記述　うすい塩酸の中に入れた銅板と亜鉛板のうち，銅板をマグネシウ

ムリボンにかえると，モーターの羽根が反対向きに回った。その理由を簡

単に書きなさい。

1

2

1　化学変化とイオン

練 習 問 題

ビーカー

電子オルゴール

銅板亜鉛板

うすい塩酸

ab

光電池用モーター

金属板

精製水や水溶液

19

第 2章 化学変化と電池

⑴

⑵

⑶

⑷

3

①

②

③

4

⑴ ①

②

⑵ ①

②

⑶

　　右の図のように，ビーカーに入れたうすい塩酸3の中に，銅板とアルミニウム板を組み合わせてひ

たし，銅板を＋極，アルミニウム板を－極として，

導線で電子オルゴールに接続したところ，電子オ

ルゴールが鳴った。次の問いに答えなさい。

⑴　電子の移動する向きは，図のＸ，Ｙのどちらですか。

⑵　アルミニウム板で起こっている変化を次から選び，記号で答えなさい。

　ア　Al Al3＋ ＋ 3e－　 　 イ　Al3＋ ＋ 3e－ Al

　ウ　Cl2 ＋ 2e－ 2Cl－　　エ　2Cl－ Cl2 ＋ 2e－

⑶　銅板で起こっている変化を次から選び，記号で答えなさい。

　ア　Cu Cu2＋＋ 2e－　　イ　Cu2＋ ＋ 2e－ Cu

　ウ　H2＋ ＋ 2e－ H2　　 エ　2H＋ ＋ 2e－ H2⑷　この実験で，うすい塩酸のかわりとして使っても，電子オルゴールが鳴

るものを次からすべて選び，記号で答えなさい。

　ア　精製水　　イ　砂糖水　　ウ　食塩水　　エ　レモンの果か

汁じゅう

　　次の文の（　　）にあてはまることばや化学式を答えなさい。

　水素と酸素の化学変化によって発電する装置を，（ ① ）電池という。この

電池は，化学変化が起こるときに（ ② ）だけができるので，環境に対する悪

影響が少ないと考えられている。このときの化学変化は，次のようになる。

右の図のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛

板を入れてモーターにつなぐと，モーターが

回った。次の問いに答えなさい。 〈宮崎改〉

⑴ 　（　　）にあてはまることばを答えなさい。

　 　図のように，（ ① ）の水溶液に（ ② ）の

金属を入れて導線でつなぐと，電池ができる。

⑵ 　（　　）にあてはまることばを答えなさい。

　 　モーターが回っているとき，亜鉛板は（ ① ）イオンとなり，水溶液中に

とけ出し，このとき生じた電子は，導

線中を銅板に向かって流れる。銅板の

表面では，水溶液中の（ ② ）イオンが

導線から流れてくる電子を受けとり，

2 個結びついて気体となる。

⑶ 　導線を流れる電流の向きと，金属板

と電極の正しい組み合わせを，右から

選び，記号で答えなさい。

4

実 戦 問 題

電子オルゴール

銅板 アルミニウム板

XY

うすい塩酸

モーター

うすい塩酸

銅板

亜鉛板

電流

－極 ＋極

モーターア

銅板

亜鉛板

電流

－極 ＋極

モーターイ

銅板

亜鉛板

電流

－極＋極

モーターウ

銅板

亜鉛板

電流

－極＋極

モーターエ

銅板

亜鉛板

水素（ ③ ） ＋ ＋ 電気エネルギー酸素

O2（ ② ）2H2O

26

　　　右の図は，塩化銅水溶液に電流を流したときのようすを，イオンのモデルで表したものである。次の問いに答えなさい。⑴　図中の●と◯は，塩化銅が電離したイオンを示している。それぞれ陽

イオンと陰イオンのどちらを表していますか。●　　　　　　　　　　　◯　　　　　　　　　　

⑵　図中の●と◯は，それぞれ何というイオンですか。●　　　　　　　　　　　◯　　　　　　　　　　

⑶　塩化銅水溶液中の塩化銅の電離のようすを，イオン式を使って表しなさい。　　　　　　　　　　　　　　　　

⑷　陽極付近と陰極付近のようすにあてはまるものを次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。　ア　赤色の物質が付着し，その物質をこすると光

こう

沢たく

が出る。 陽極　　　　　　　陰極　　　　　　　イ　黒色の物質が付着し，その物質をこするとぼろぼろにくずれる。　ウ　気体が発生し，その気体にマッチの火を近づけると，音を立てて燃える。　エ　気体が発生し，その付近の液を，赤インクを入れた水に入れると，脱色する。⑸　陽極と陰極にできた物質はそれぞれ何ですか。　陽極　　　　　　　　　　陰極　　　　　　　　　⑹　塩化銅水溶液の電気分解を，化学反応式で表しなさい。 　　　　　　　　　　　　　　　

重要実験のトレーニング 電気分解／酸・アルカリと中和

　右の図は，うすい塩酸に電流を流したときのようすを，イオンのモデ

ルで表したものである。次の問いに答えなさい。

⑴　図中の●と◯は，塩化水素が電でん

離り

したイオンを示している。陽イオ

ンと陰イオンはそれぞれどちらですか。

⑵　図中の●と◯は，それぞれ何というイオンですか。

⑶　塩酸中の塩化水素の電離のようすを，イオン式を使って表しなさい。

⑷　陽極と陰極から発生した気体は，それぞれ何という気体ですか。

⑸　⑷の気体は，どのようにして確認することができるか。次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。

　ア　マッチの火を近づけると，音を立てて燃える。　　イ　色をつけたろ紙を近づけると，脱だっ

色しょく

する。

　ウ　火のついた線せん

香こう

を近づけると，炎ほのお

を上げて燃える。　エ　石せっ

灰かい

水すい

に通すと，石灰水が白くにごる。

⑹　塩酸の電気分解を，化学反応式で表しなさい。

⑴～⑶　塩化水素（HCl）は水にとけると，水素イオン（H＋）と塩化物イオン（Cl－）に電離する。

⑷ 　陽極には，－の電気を帯びた塩化物イオンが引き寄せられ，気体の塩素が発生する。陰極に

は，＋の電気を帯びた水素イオンが引き寄せられ，気体の水素が発生する。

⑸　塩素には，脱色作用や殺菌作用がある。

　　　　　答　⑴陽イオン…●　陰イオン…◯

　　　　　　　⑵●…水素イオン　◯…塩化物イオン

　　　　　　　⑶　HCl H＋＋Cl－　　⑷　陽極…塩素　陰極…水素

　　　　　　　⑸陽極…イ　陰極…ア　　⑹　2HCl H2＋Cl2

例題1 塩酸の電気分解

考え方

陰極 陽極

－ 電源 ＋

陰極 陽極

－ 電源 ＋

27

重要実験のトレーニング①

　　　BTB溶液を数滴加えた塩酸40cm3をビーカーに入れ，水酸化ナトリウム水溶液60cm3を少しずつ加えていったところ，ちょうど40cm3加えたとき，水溶液の色が緑色になった。右の図は，塩酸40cm3中の塩化水素が電離したイオンのようすを，イオンのモデルで表したものである。次の問いに答えなさい。⑴　水酸化ナトリウム水溶液40cm3中の，水酸化ナト

リウムが電離したイオンのようすをイオンのモデルで表すと，どのように表すことができますか。

⑵　緑色になったときの，水溶液中のイオンや分子のようすをモデルで表すと，どのように表せますか。

⑶　加えた水酸化ナトリウム水溶液の体積（横軸：単位cm3）と，水溶液中の①水酸化物イオン，

②ナトリウ

ムイオン，③塩化物イオンの，それぞれのイオンの数（縦軸）の変化をグラフで表すと，どのようになる

か。次から選び，記号で答えなさい。 　　①　　　　　　　②　　　　　　　③　　　　　　

　　　右の①～③の図は，水酸化ナトリウム水溶液にうすい塩酸を少しずつ加えていったときの，水溶液中のイオンの数の変化をグラフに表している。それぞれ何イオンの数の変化を表したものですか。

　　①　　　　　　　　　　　　　　②　　　　　　　　　　　　　　③　　　　　　　　　　　　　

　BTB溶よう

液えき

を 数すう

滴てき

加えた塩酸20cm3をビーカーに入れ，水酸化ナトリウム水溶液

30cm3を少しずつ加えていったところ，ちょうど20cm3加えたとき，水溶液の色が

緑色になった。右の図は，塩酸20cm3中の，塩化水素が電離したイオンのようすを，

イオンのモデルで表したものである。次の問いに答えなさい。

⑴　水酸化ナトリウム水溶液20cm3中の，水酸化ナトリウムが電離したイオンのようすをイオンのモデ

ルで表すと，どのように表すことができますか。

⑵　緑色になったときの，水溶液中のイオンや分子のようすをモデルで表すと，どのように表せますか。

⑶　加えた水酸化ナトリウム水溶液の体積（横よこ

軸じく

：単位cm3）と，水溶液中の水素イオンの数（縦たて

軸じく

）の変

化をグラフで表すと，どのようになるか。次から選び，記号で答えなさい。

⑴ ⑵　中性になったときのH＋とOH－の数

は等しい。

⑶ 　水溶液中のH＋は，水溶液が中性にな

るまで減少し続け，その後は 0 になる。

答　⑴⑵　右図　　⑶　ウ

例題2 酸・アルカリと中和

考え方

H +

H +Cl－Cl－

Na+ Na+

OH－ OH－ Na+

Na+

Cl－

Cl－

⑴ ⑵

H2O

H2O

水素イオンの数0 10 20 30

水素イオンの数

水素イオンの数

水素イオンの数0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30

水素イオンの数

ア エ オイ ウ

H +

H +Cl－H +

Cl－Cl－

⑴ ⑵

イオンの数

イオンの数0 0

※横軸は加えたうすい塩酸の体積を表し，Ｘで中性になった。0Ｘ Ｘ Ｘ

イオンの数

③① ②

イオンの数0 20 40 60 20 40 60

イオンの数

イオンの数

20 40 60

イオンの数0 0 20 40 60 20 40 600 0

イオンの数

ア エ オイ ウ

86

　　　右の図のようにして，400gの物体を50cm引き上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとし，ひもや滑

かっ

車しゃ

の質量は考えないものとする。⑴　Ａ～Ｃのばねばかりは，それぞれ何Ｎを示しますか。

Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　⑵　Ａ～Ｃで，ひもを引く距

きょ

離り

は，それぞれ何ｍですか。Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　

⑶　Ａ～Ｃでの仕事の大きさは，それぞれ何Ｊですか。Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　

　　　右の図のようにして， 2kgの物体を斜面にそって 3mの高さに引き上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとし，物体と斜面との摩擦や，ひもの質量は考えないものとする。⑴　仕事の大きさは何Ｊですか。� 　　　　　　　　　⑵　ひもを引く距離は何ｍですか。� 　　　　　　　　　⑶　物体を引く力の大きさは何Ｎですか。� 　　　　　　　　　

　　　右の図のように，てこを使って， 3kgの物体を20cm持ち上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとする。⑴　てこのはしに加えた力の大きさは何Ｎですか。　　　　　　　　⑵　てこのはしを何ｍ下げる必要がありますか。�　　　　　　　　　⑶　仕事の大きさは何Ｊですか。� 　　　　　　　　　

計算・作図のトレーニング 仕事の計算

⑴　次のア，イにことばを入れて，仕し

事ごと

を求める式を完成

させなさい。

　　　仕事〔Ｊ〕＝（　ア　）〔Ｎ〕×（　イ　）〔ｍ〕

⑵　右の図のようにして，水平なゆかの上の物体に力を加え続けて，ゆっくり30cm動かした。この間ばねばかりは， 4Ｎを示していた。このときの仕事の大

きさは何Ｊですか。

⑴　仕事は，物体に加えた力の大きさと力の向きに移動させた距離との積で表される。⑵　⑴の式にあてはめて考える。4N×0.3m＝1.2J

　　　　　答　⑴　ア…物体に加えた力　イ…力の向きに移動させた距離　　⑵　1.2Ｊ

例題1 仕事

考え方

A C

50cm 50cm

B

50cm

400g400g 400g

4ｍ

3ｍ5ｍ

2kg

20cm2ｍ

加えた力

1ｍ3ｋｇ

30cm

4N

87

　　　右の図のようにして，600gの物体を60cm引き上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとし，ひもや滑車の質量は考えないものとする。�⑴　Ａ～Ｃのばねばかりは，それぞれ何Ｎを示しますか。

Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　⑵　Ａ～Ｃで，ひもを引く距離は，それぞれ何ｍですか。

Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　⑶　Ａ～Ｃでの仕事の大きさは，それぞれ何Ｊですか。Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　⑷　Ａ～Ｃで，60cmの高さまで引き上げるのに，Ａは20秒，Ｂは10秒，Ｃは30秒かかった。Ａ～Ｃでの仕事率はそれぞれ何Ｗですか。� Ａ　　　　　　　Ｂ　　　　　　　Ｃ　　　　　　

　　　右の図のようにして， 5kgの物体を斜面にそって引き， 1分間かかって 3mの高さに引き上げた。次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとし，物体と斜面との摩擦や，ひもの質量は考えないものとする。⑴　仕事の大きさは何Ｊですか。� 　　　　　　　　　⑵　ひもを引く距離は何ｍですか。� 　　　　　　　　　⑶　物体を引く力の大きさは何Ｎですか。� 　　　　　　　　　⑷　仕事率は何Ｗですか。� 　　　　　　　　　

　　　次の問いに答えなさい。ただし，100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Ｎとする。⑴　体重50kgの人が高低差 4mの階段を 5秒で上がったときの仕事の大きさは何Ｊですか。また，そのときの仕事率は何Ｗですか。� 　仕事　　　　　　　　　　　仕事率　　　　　　　　　　⑵　クレーンが80kgの荷物を50秒間で 2m引き上げたときの仕事の大きさは何Ｊですか。また，そのときの仕事率は何Ｗですか。� 　仕事　　　　　　　　　　　仕事率　　　　　　　　　　

計算・作図のトレーニング③

⑴　次のア，イにことばを入れて，仕し

事ごと

率りつ

を求める式を完

成させなさい。

　　仕事率〔Ｗ〕＝（　ア　）〔Ｊ〕─（　イ　）〔s〕

⑵　右の図のようにして，水平なゆかの上の物体に力を加え続けて， 3秒間かけて90cm動かした。この間ばねばかりは， 5Ｎを示していた。このときの仕事の大きさと仕事率を求めなさい。

⑴　仕事率は，一定の時間にどれだけの仕事をするかという割合のことである。⑵　⑴の式にあてはめて考える。このときの仕事の大きさは，5N×0.9m＝4.5J　よって，仕事率は，4.5J─3s ＝1.5Ｗとなる。

答　⑴　ア…仕事　イ…時間　　⑵　仕事の大きさ…4.5J　仕事率…1.5Ｗ

例題2 仕事率

考え方

90cm

5N

A C

60cm 60cm

B

60cm

600g600g 600g

4ｍ

3ｍ5ｍ

5kg

28

ZnZn

Cl

Cl

電子の移動の向き

電流の向き

－極 ＋極

亜鉛板 亜鉛がとける。

電子が銅板へ移動する。

銅板

電子を受けとる。

塩酸

水素の発生

H

H

H H

　　水すい

溶よう

液えき

とイオン，化学変化と電池⑴　さらに小さな粒

りゅう

子し

の研究　1969年に陽子や中性子より小さい素

そ

粒りゅう

子し

が発見された。⑵　電子配置で見るイオンのなり立ち　① 　電子殻

かく

と電子配置（ ）　各原子が，どの電子殻にいくつの電子を配置しているかを示したものを電子配置といい，最も外側の電子殻の電子の数が周期表の18族の原子と同じになると安定する。

　② 　イオンのでき方（ ）　原子は，陽よう

イオンや陰いん

イオンになることで，安定した電子配置をとろうとする。

⑶　電気分解をイオンで考える（例：塩化銅水溶液の電気分解）①　陰極　＋

プラス

の電気を帯びた銅イオンが引かれる。 1 個の銅イオンが 2 個の電子を受けとって，銅原子となる。→銅が付着

　　　　Cu2＋　＋　2e－　 　Cu　　　　　※e－は電子を表す。②　陽極　－

マイナス

の電気を帯びた塩化物イオンが引かれる。 1 個の塩化物イオンが 1 個の電子を失って塩素原子となり，それが2 つ結びついて塩素分子になる。→塩素が発生

　　　　2Cl－　 　Cl2　＋　2e－

⑷　イオン化か

傾けい

向こう

－イオンへのなりやすさ－　① 　イオン化傾向　イオンへのなりやすさは，金属によってち

がう。この順序をイオン化傾向という。　　○大 Na＞Mg＞Al＞Zn＞Fe＞Cu＞Ag ○小

　② 　電池の＋極と－極　電池の電極では， 2 種類の金属のうち，イオン化傾向が大きい金属が－極になる。

⑸　電池と電気分解装置のちがい　① 　電池（ ）　－極では水溶液中に放出されたイオンから電

極に，＋極では電極から水溶液中のイオンに，電子が受けわたされる。

　② 　電気分解（ ）　陰極では電極から水溶液中のイオンに，陽極では水溶液中のイオンから電極に，電子が受けわたされる。

　③ 　電池と電気分解のちがい　 2 つの装置は似た構造をしているが，電子の受けわたしの方向は正反対である。また，導線中の電子の流れる向きも反対である。

　　酸，アルカリとイオン⑴　アンモニアの電離　　アンモニアが水にとけると，アンモニウムイオンと水酸化物

イオンが生じる。　NH3 ＋ H2O NH4＋ ＋ OH－

⑵　水溶液のイオンの濃のう

度ど

と体積の関係（ ）

　　酸性の水溶液とアルカリ性の水溶液を混ぜ合わせるとき，一方の体積を 2 倍にしたら他方も 2 倍に，一方の濃度を 2 倍にしたら他方の体積を 2 倍にすれば，水溶液は中性になる。

1

1

2

3

4

2

5

化学変化とイオン教科書 p.19，24，25，30，35，47，55

発展学習

中性

H

H HH

OHH

OHH

OHH

OHH

はじめ　が2個，　 が2個の場合H OH

OHOHOHOH

HH H H OHH

OHH

OHH

OHHOHOHOHOH

塩酸の濃度が2倍になる。

水酸化ナトリウム水溶液の体積を2倍にする。

塩酸の体積が2倍になる。

水酸化ナトリウム水溶液の体積を2倍にする。

水素イオンの数が2倍

水酸化物イオンの数が2倍

水素イオンの数が2倍

水酸化物イオンの数が2倍

11＋ 10＋11＋＋

17＋ ＋ 17＋ 18＋

ナトリウム原子Na

塩素原子Cl 塩化物イオンCl同じ電子配置

－

ナトリウムイオンNa＋

＋

－ネオンNe

アルゴン Ar

同じ電子配置

水素1H

リチウム3Li

ベリリウム4Be

ホウ素5B

炭素6C

窒素7N

酸素8O

フッ素9F

ネオン10Ne

ナトリウム11Na

マグネシウム12Mg

アルミニウム13Al

ケイ素14Si

リン15P

硫黄16S

塩素17Cl

アルゴン18Ar

ヘリウム2He

1＋

3＋ 4＋ 5＋ 6＋ 7＋ 8＋ 9＋ 10＋

18＋17＋16＋15＋14＋13＋12＋11＋

2＋

1族周期 2 13 14 15 16 17 18

1

2

3

　 電子配置1

　 イオンのでき方2

　 電池のモデル3

　 イオンの濃度と体積の関係5

Cl

Cl Cl

Cl

Cu

Cu

Cu Cl Cl

電子の移動の向き

－極 ＋極

陰極 陽極

電源装置

銅の付着電子を受けとる。

電子を失う。

塩素の発生

電流の向き

塩化銅水溶液

　 電気分解のモデル（塩化銅水溶液）4

原子を構成している電子が入る層。それぞれの層に入る電子の数は決まっている

ヘリウム，ネオン，アルゴン…と続く

電池では－極が電子を受けとる

電気分解では陽極が電子を受けとる

イオン化傾向が大きいほど，イオンになりやすい

電池では－極→＋極，電気分解では陽極→陰極

最外殻電子

最外殻が満杯の状態

2種類の金属のイオン化傾向の差が大きいほど，生じる電圧が大きくなる

水素イオンと水酸化物イオンの数が等しくなる

29

　　水溶液とイオン，化学変化と電池⑴　1969年に発見された，陽子や中性子より小さい粒子を何といいますか。⑵　原子核の周囲には電子が入る層があり，それぞれの層に入る電子の数は

決まっている。この層のことを何といいますか。⑶　次の原子がイオンになるとき，ヘリウム，ネオン，アルゴンのうち，ど

の原子と同じ電子配置になりますか。　①　ナトリウム　　②　塩素⑷　塩化銅水溶液の電気分解を行ったとき，陽極と陰極で起こる電子の受け

わたしを，次からそれぞれ選び，記号で答えなさい。　ア　銅イオンが電子を受けとる。　　　　イ　銅イオンが電子を失う。　ウ　塩化物イオンが電子を受けとる。　　エ 　塩化物イオンが電子を失う。⑸　金属によって，イオンへのなりやすさはちがう。この順序を何といいま

すか。⑹　次のＡ，Ｂの電池をつくった。　　Ａ　うすい塩酸に，アルミニウム板と鉄板を入れて導線でつなぐ。　　Ｂ　うすい塩酸に，マグネシウムリボンと銅板を入れて導線でつなぐ。　① 　Ａの電池で，＋極になるのはアルミニウムと鉄のどちらですか。　② 　とり出せる電圧が大きい電池は，ＡとＢのどちらですか。⑺　図 1 は電池のしくみ，図 2 は

塩化銅水溶液の電気分解のしくみをモデルで表したものである。

　① 　イオンと電極の間で受けわたしされているＡを何といいますか。

　② 　図 1 の金属板で，－極になるのはどちらですか。

　③ 　図 2 で，陽極はア，イのどちらですか。

　④ 　図 1 と図 2 で，電極でのＡの受けわたしの方向は同じですか，反対ですか。

　　酸，アルカリとイオン⑴　アンモニアの電離を示した次の（　　　　）にあてはまる式を答えなさい。　NH3 ＋ H2O （　　　　）⑵　10cm3の塩酸Ａと10cm3の水酸化ナトリウム水溶液Ｂを混ぜ合わせたと

ころ，水溶液は中性になった。①　この塩酸にふくまれる水素イオンの数と，水酸化ナトリウム水溶液に

ふくまれる水酸化物イオンの数の比を，最も簡単な整数比で表しなさい。②　塩酸Ａ 5cm3に，何cm3の水酸化ナトリウム水溶液Ｂを混ぜ合わせる

と，水溶液は中性になりますか。③　塩酸Ａの 2 倍の濃度の塩酸15cm3に，何cm3の水酸化ナトリウム水溶

液Ｂを混ぜ合わせると，水溶液は中性になりますか。

1

2

発展学習❶

�

⑴

⑵①

②

③

2

�

⑴

⑵

⑶①

②

⑷陽極

陰極

⑸

⑹①

②

⑺①

②

③

④

1

確 認 問 題

Cl

Cl Cl

Cl

Cu

Cu

Cu Cl Cl

ア イ

電源装置

銅の付着Aを受けとる。

Aを失う。

塩素の発生

塩化銅水溶液

図 2

ZnZn

Cl

Cl

Aの流れ

電流の向き

亜鉛板 亜鉛がとける。

Aが銅板へ移動する。

銅板

Aを受けとる。

塩酸

水素の発生

H

H

H H

図 1

30

� （ 4点× 5）

⑴

⑵

⑶ 名称

イオン式

⑷

⑸

3

� （ 2点× 5）

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

1

� （ 2点× 5）

⑴

⑵ ①

②

⑶

⑷

⑸

2

　　右の図は，塩化ナトリウムと砂糖のいずれか

を水にとかしたときのようすをモデルで表した

ものである。次の問いに答えなさい。

⑴　図のＢでは，物質がとけて●と○に分かれ

ている。物質が水にとけて，陽イオンと陰イ

オンに分かれることを何といいますか。

⑵　砂糖をとかしたようすを表しているのは，ＡとＢのどちらですか。

⑶　図のＢで，○が表すイオンは何か。その名称とイオン式を答えなさい。

⑷　電流が流れる水溶液は，ＡとＢのどちらですか。

⑸　記述　⑷のように考えた理由を，「イオン」ということばを用いて簡単に

書きなさい。

3

　　右の図のように，塩化銅水溶液の電気分解を行う

と，電極Ａから気体が発生し，電極Ｂに赤色の物質

が付着した。次の問いに答えなさい。

⑴　塩化銅のように，水にとけて電流を流す物質を

何といいますか。

⑵　陽極はＡとＢのどちらですか。

⑶　電極Ａから発生した気体は何ですか。

⑷　電極Ａから発生した気体の性質を，次からすべて選び，記号で答えなさい。

　ア　水にとけにくい。　イ　漂白作用がある。

　ウ　においがある。　　エ　石灰水を白くにごらせる。

⑸　電気分解を行ったとき，水溶液中で電極Ｂに向かって移動し，赤色の物

質をつくるもととなったイオンは何か。そのイオン式を答えなさい。

1

　　右の図は，イオンのでき方を表したもので，

は－の電気をもった粒子を表している。次

の問いに答えなさい。

⑴　 は何ですか。

⑵　次の文の（　　）にあてはまることばを答えなさい。

　　図で，原子は（ ① ）と からなり，（ ① ）は＋の電気をもった（ ② ）と

電気をもたない中性子からできている。

⑶　図の原子は，全体として電気を帯びているといえますか。

⑷　図のようなしくみでできるのは，陽イオンと陰イオンのどちらですか。

⑸　⑷には何がありますか。次からすべて選び，記号で答えなさい。

　ア　銅イオン　　イ　硫酸イオン　　ウ　水素イオン　　エ　塩化物イオン

2

／100定期テスト予想問題 必修

教科書 p.10〜57

電極Ａ

塩化銅水溶液

電極Ｂ

電源装置へ

電源装置へ

原子 イオン

Ａ

分子 陽イオン

Ｂ

陰イオン

31

� （ 4点× 5）

⑴

⑵ ①

②

⑶

⑷ ①

②

⑸

4

� （ 4点× 5）

⑴

⑵ 名称

イオン式

⑶

⑷

⑸

5

� （ 4点× 5）

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸ ①

②

6

　　右の図のように，うすい塩酸に銅板と亜鉛

板を入れ，導線でモーターにつなぐと，モー

ターが回った。次の問いに答えなさい。

⑴　図のようなしくみで，物質のもつ化学エ

ネルギーを電気エネルギーに変換する装置

を何といいますか。

⑵　次の文の（　　）にあてはまることばや数を答えなさい。

　　図のように，（ ① ）の水溶液に（ ② ）種類の金属を入れると，⑴ができる。

⑶　銅板で起こる変化を，次から選び，記号で答えなさい。

　ア　Cu ＋ 2e－ Cu2＋ イ　Cu Cu2＋＋ 2e－

　ウ　2H＋＋ 2e－ H2 エ　2H＋ H2 ＋ 2e－ ※e－は電子を表す。

⑷　次の文の（　　）にあてはまることばを答えなさい。

　　亜鉛板では，亜鉛原子が電子を（ ① ），（ ② ）となってとけ出す。

⑸　図の導線の中を電子が移動する向きは，ＡとＢのどちらですか。

4

　　右のＡ～Ｅの水溶液について，次の問

いに答えなさい。

⑴　緑色のBTB溶液を青色に変える水

溶液をＡ～Ｅからすべて選び，記号で

答えなさい。

⑵　⑴の変化を起こす原因となったイオンの名称とイオン式を答えなさい。

⑶　水にとけて⑵のイオンを生じる化合物を何といいますか。

⑷　pHの値が 7 より小さい水溶液をＡ～Ｅからすべて選び，記号で答えなさい。

⑸　⑷の水溶液に共通してふくまれているイオンは何ですか。

5 Ａ　塩酸Ｂ　硫酸Ｃ　アンモニア水Ｄ　塩化ナトリウム水溶液Ｅ　水酸化ナトリウム水溶液

　　右の図のように，BTB溶液を加えたうすい塩酸に水

酸化ナトリウム水溶液を加えていくと，やがて水溶液が

緑色になった。その後も，水酸化ナトリウム水溶液を加

え続けた。次の問いに答えなさい。

⑴　この実験で起こった化学変化を何といいますか。

⑵　酸の陰イオンとアルカリの陽イオンが結びついてで

きた物質を何といいますか。

⑶　この実験でできる⑵は何か。その化学式を答えなさい。

⑷　この実験では，水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，水溶液の

pHの値はどうなりましたか。

⑸　水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，水溶液中で次の①，②のような

数の変化をするイオンを，下のア～エからそれぞれ選び，記号で答えなさい。

　① 　水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて減少し，やがてなくなった。

　② 　水酸化ナトリウム水溶液を加えるにつれて，ふえ続けた。

　　ア　H＋　　イ　Na＋　　ウ　OH－　　エ　Cl－

6

亜鉛板

銅板

うすい塩酸

モーター

Ａ

Ｂ

ガラス棒

水酸化ナトリウム

水溶液

こまごめ

ピペット

BTB溶液を加えたうすい塩酸

参・ 銅板が＋極，亜鉛板が－極になるため，電流は銅板（＋極）からモーターに流れこむ。また，電子は－極から＋極へ向かうため，亜鉛板（－極）からモーターを経由して，銅板（＋極）へ移動する。

参・ 酸性の水溶液には水素イオン，アルカリ性の水溶液には水酸化物イオンが共通してふくまれる。

参・ ナトリウムイオンと塩化物イオンは結びついて塩化ナトリウムになっても，水溶液中では電離している。

定期テスト予想問題　必修

32

� （ 4点× 6）

⑴

⑵

⑶ 銅板

アルミニウム板

⑷

⑸

1

� （ 4点× 4）

⑴ Ａ

Ｂ

⑵

⑶

2

　　うすい塩酸を用いて，次の実験 1 ， 2 を行った。下の問いに答えなさい。

【実験 1 】　図 1 のような装置を用いて，う

すい塩酸に電流を流したところ，両極か

ら気体が発生した。

【実験 2 】　図 2 のように，うすい塩酸に銅

板とアルミニウム板を入れ，それぞれの

導線を光電池用モーターにつないだとこ

ろ，モーターのプロペラが回った。

⑴　塩化水素は水溶液中でどのように電離

しているか。そのようすをイオン式を用

いて表しなさい。

⑵　記述　実験 1 で陽極から発生した気体

は，装置内にほとんどたまらなかった。

これは，この気体がどのような性質をもつからか。簡単に書きなさい。

⑶　実験 2 では，銅板とアルミニウム板で，イオンはそれぞれどのような変

化をするか。次から選び，記号で答えなさい。

　ア　アルミニウム原子がアルミニウムイオンになる。

　イ　銅原子が銅イオンになる。

　ウ　水素イオンが水素原子になり，２個結びついて水素分子になる。

　エ　塩化物イオンが塩素原子になり，２個結びついて塩素分子になる。

⑷　実験２でプロペラが回っているとき，うすい塩酸中で増加しているイオ

ンは何イオンか。そのイオンの名称を答えなさい。

⑸　⑷のイオンが10個増加したとき，銅板から発生する気体の分子は何個か。

　　図 1 のような装置で水酸化ナトリウムをとかした

水を電気分解したところ，どちらの電極からも気体

が発生した。電極Ａ側にたまった気体にマッチの炎

を近づけたところ，ポンと音を立てて燃えた。次の

問いに答えなさい。

⑴　電極Ａ，Ｂから発生した気体は何ですか。

⑵　図 1 の装置でしばらく電気分解をした後，電源

装置をはずし，図 2 のように電子オルゴールをつ

なぐと，電子オルゴールが鳴った。このときに起

こっている化学変化を化学反応式で表しなさい。

⑶　⑵の化学変化によって電流をとり出すしくみを

何といいますか。

1

2

／100定期テスト予想問題 完成

教科書 p.10〜57

1

　2

　3

　4

　5

　6

陰極

陽極

ゴム栓

電源装置

電極

うすい塩酸

図 1

光電池用モーター

アルミニウム板

銅板

うすい塩酸

図 2

図 1

図 2

電子オルゴール

水酸化ナトリウ

ムをとかした水Ａ Ｂ

電源装置

33

� （ 6点× 5）

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

4

� （ 6点× 5）

⑴

⑵

⑶

⑷

⑸

3　　右の図のように，スライドガラ

スの上に水道水をしみこませたろ

紙をのせ，両端をクリップでとめ

た。次に，ろ紙の上に，青色のリ

トマス紙と赤色のリトマス紙をの

せ，それぞれの中央にうすい水酸

化ナトリウム水溶液をつけた。そ

の後，クリップを電極として電圧を加えた。次の問いに答えなさい。

⑴　水酸化ナトリウム水溶液のpHを，次から選び，記号で答えなさい。

ア　 7 より小さい。　　イ　 7 である。　　ウ　 7 より大きい。

⑵　電圧を加えたとき，陽極に移動するイオンは何か。イオン式で答えなさい。

⑶　電圧を加えてしばらくすると，リトマス紙にできたしみは，どのように

なるか。次から選び，記号で答えなさい。

ア　Ⓐの位置に青色のしみが移った。　　イ　Ⓑの位置に青色のしみが移った。

ウ　Ⓒの位置に青色のしみが移った。　　エ　Ⓓの位置に青色のしみが移った。

オ　Ⓐの位置に赤色のしみが移った。　　カ　Ⓑの位置に赤色のしみが移った。

キ　Ⓒの位置に赤色のしみが移った。　　ク　Ⓓの位置に赤色のしみが移った。

⑷　うすい水酸化ナトリウム水溶液のかわりに，うすい塩酸を用いて同じ実

験を行うとどうなるか。⑶のア～クから選び，記号で答えなさい。

⑸　⑷のとき，陰極側に移動するイオンは何か。イオン式で答えなさい。

　　図 1 のように，うすい塩酸にうす

い水酸化ナトリウム水溶液を少しず

つ加えていった。図 2 は，そのとき

の，加えたうすい水酸化ナトリウム

水溶液の体積と，水溶液中のあるイ

オンの数との関係をグラフに表した

ものである。次の問いに答えなさい。

⑴　図 2 のグラフは，何イオンの数

の変化を表しているか。イオン式で答えなさい。

⑵　水酸化ナトリウム水溶液を 5cm3加えたときに水溶液中で起こった化学

変化を，化学反応式で表しなさい。

⑶　水酸化ナトリウム水溶液を15cm3まで加えたとき，加える前と比べて少

なくなったイオンは何か。次から選び，記号で答えなさい。

ア　H＋　　　イ　OH－　　　ウ　Na＋　　　エ　Cl－

⑷　水酸化ナトリウム水溶液を20cm3まで加えたとき，加える前と比べて変

化がなかったイオンは何か。⑶のア～エから選び，記号で答えなさい。

⑸　水酸化ナトリウム水溶液を15cm3加えたときのpHの値は，どうなると

考えられるか。次から選び，記号で答えなさい。

ア　 7 より小さくなる。　　イ　 7 より大きくなる。　　ウ　 7 になる。

3

4

水酸化ナトリウム水溶液をつける

水道水をしみこませたろ紙

赤色のリトマス紙

青色のリトマス紙

陰極（－） 陽極（＋）

Ⓑ

Ⓓ

Ⓐ

Ⓒ

イオンの数〔個〕0 5 10 15 20

うすい塩酸

うすい水酸化ナトリウム水溶液の体積〔cm3〕

うすい水酸化ナトリウム水溶液

図 1 図 2

定期テスト予想問題　完成