図でつかむ
物質を粒の集まりとして見ると、化学変化は原子の組み替えとして整理できます。
原子とは
用語
原子
物質を作る 最小の粒子。これ以上分けられない。
原子の3つの性質
- ① これ以上分けられない
- ② 化学変化で 新しく生まれたり、なくなったりしない
- ③ 種類によって 質量と大きさが決まっている
分子とは
用語
分子
いくつかの原子が結びついた粒子。物質の 性質を決める最小単位。
主な原子と元素記号
| 名前 | 記号 | 名前 | 記号 |
|---|---|---|---|
| 水素 | H | カリウム | K |
| ヘリウム | He | カルシウム | Ca |
| 炭素 | C | 鉄 | Fe |
| 窒素 | N | 銅 | Cu |
| 酸素 | O | 亜鉛 | Zn |
| ナトリウム | Na | 銀 | Ag |
| マグネシウム | Mg | 金 | Au |
| アルミニウム | Al | 水銀 | Hg |
| 硫黄 | S | 鉛 | Pb |
| 塩素 | Cl | ヨウ素 | I |
元素記号のルール
- 1文字の記号：大文字のみ（H, C, N, O）
- 2文字の記号：1文字目大文字、2文字目小文字（Na, Mg, Cu）
- 多くの記号は 英語名やラテン語名の頭文字から（Hydrogen → H、Iron → Fe（Ferrum）など）
主な分子と化学式
よくある分子
水 H₂O：水素2個＋酸素1個
酸素 O₂：酸素2個
水素 H₂：水素2個
窒素 N₂：窒素2個（空気の主成分）
二酸化炭素 CO₂：炭素1個＋酸素2個
一酸化炭素 CO：炭素1個＋酸素1個（有毒）
アンモニア NH₃：窒素1個＋水素3個
メタン CH₄：炭素1個＋水素4個（天然ガスの主成分）
単体と化合物
用語
単体・化合物
単体：1種類の原子だけからなる物質
化合物：2種類以上の原子からなる物質
例
単体：O₂, H₂, N₂, Cu, Fe, Au（金属の単体は分子を作らないものもある）
化合物：H₂O, CO₂, NaCl, NH₃, CH₄
純物質と混合物
- 純物質：1種類の物質だけ（単体・化合物両方を含む）
- 混合物：2種類以上の物質が混ざったもの
- 例（純物質）：水、酸素、食塩（NaCl）
- 例（混合物）：空気（窒素＋酸素＋他）、食塩水、海水、石油
分子を作らない物質
特殊な物質
食塩 NaCl：Na⁺ と Cl⁻ が無数に並んだ結晶。「分子」を作らない
金属：原子が規則正しく並んだ結晶。分子を作らない
→ 中学では「組成式」で表す（NaCl, Cu など）
元素周期表（参考）
- 1869年 メンデレーエフが提唱
- 元素を質量の小さい順に並べると、性質が周期的に変化
- 現在は約 118 種類の元素が知られている
- 中学で覚えるのは主要な 20種類程度
つまずきポイント①：元素記号の大文字小文字
- 1文字目は 必ず大文字。
- 2文字目は 必ず小文字。
- 例：Co（コバルト）と CO（一酸化炭素）は別物！
- テストで×になりやすいポイント。
つまずきポイント②：単体と元素・化合物と分子
- 「酸素」は文脈で意味が変わる：
- ・酸素という 元素（記号 O、1種類の原子）
- ・酸素という 物質（O₂、空気中の気体）
- 区別して理解する。
練習問題
問題1（元素記号）
次の元素記号を書け。
- 水素
- 酸素
- 銅
- マグネシウム
- ナトリウム
- 窒素
- 鉄
- 硫黄
答えを見る
(1) H (2) O (3) Cu (4) Mg (5) Na (6) N (7) Fe (8) S
問題2（単体・化合物）
次は単体か化合物か。
- 水 H₂O
- 酸素 O₂
- 食塩 NaCl
- 鉄 Fe
- 窒素 N₂
- アンモニア NH₃
答えを見る
(1) 化合物 (2) 単体 (3) 化合物 (4) 単体 (5) 単体 (6) 化合物
問題3（純物質・混合物）
次は純物質か混合物か。
- 食塩水
- 水
- 空気
- 金
- 石油
答えを見る
(1) 混合物 (2) 純物質 (3) 混合物 (4) 純物質 (5) 混合物
まとめ
- 原子：物質の最小単位。元素記号で表す。
- 分子：原子が結びついたもの。化学式で表す。
- 元素記号：1文字目大文字、2文字目小文字。
- 単体：1種類の原子／化合物：2種類以上。
- 純物質と混合物の区別。
- 主要な 20種類ほどの元素記号を覚える。