2学期の期末テストが近づく11月、中学2年生の理科では化学変化と質量の計算が得点差になりやすい単元です。富士見市・ふじみ野市・三芳町・川越市周辺の中学校でも、「質量保存の法則」や「銅・マグネシウムの質量比」は定期テストの定番です。この記事では、保護者の方がお子さまの勉強を見守るときにも使えるよう、考え方と解き方の手順を整理します。
質量保存の法則：「反応の前後で全体の質量は変わらない」
化学変化の前後で、物質全体の質量は変わりません。これが質量保存の法則です。原子の種類と数が変わらず、組み合わせが変わるだけだからです。
「質量が減った」ように見える場合
- 炭酸水素ナトリウムの加熱や石灰石（炭酸カルシウム）とうすい塩酸の反応では、二酸化炭素が出ていく
- 容器のふたをあけて測ると、逃げた気体の分だけ質量が減って見える
- 密閉した容器で測れば、反応の前後で質量は変わらない
テストでは「なぜ質量が減ったのか」を書かせる問題が頻出です。「発生した気体が空気中に出ていったから」という形で答えられるようにしておきましょう。
金属の酸化と質量の比：覚えておきたい2つの比
金属を加熱すると酸素と結びつき（酸化）、質量が増えます。このとき、金属と結びつく酸素の質量には決まった比があります（定比例の法則）。
- 銅：酸素＝4：1（銅4gに酸素1gが結びつき、酸化銅は5g）
- マグネシウム：酸素＝3：2（マグネシウム3gに酸素2gが結びつき、酸化マグネシウムは5g）
どちらも「金属：酸素：化合物」の3つの比で整理するのがコツです。銅なら4：1：5、マグネシウムなら3：2：5とセットで覚えます。なお、教科書や問題集によって実験データの数字は異なるため、最終的には学校で使っている教材の表記を基準にしてください。
計算問題の解き方：比例式で3ステップ
例題1：銅2.4gを完全に酸化させると、酸化銅は何gできる？
- ステップ1：銅：酸化銅＝4：5 の比を確認する
- ステップ2：4：5＝2.4：□ と式を立てる
- ステップ3：□＝2.4×5÷4＝3.0g（結びついた酸素は0.6g）
例題2：銅の粉末3.0gを加熱したら3.5gになった。まだ酸化していない銅は何g？
- 増えた分が結びついた酸素なので、酸素＝3.5−3.0＝0.5g
- 銅：酸素＝4：1 より、反応した銅＝0.5×4＝2.0g
- 反応していない銅＝3.0−2.0＝1.0g
例題2のように「加熱が不十分で一部しか酸化していない」パターンは、応用問題で頻出です。「増えた質量＝結びついた酸素の質量」と気づけるかが分かれ目になります。
つまずきやすい3つのポイント
- 比の順番を取り違える：「銅：酸素」なのか「銅：酸化銅」なのかを、式を立てる前に書き出す
- グラフの読み取りミス：加熱回数と質量のグラフでは、質量が増えなくなった点が「完全に酸化した」目安
- 単位や小数点の計算ミス：最後に「銅＋酸素＝酸化銅」で足し算して検算する
ご家庭でできる復習法
- 教科書の実験の表を見て、「金属：酸素：化合物」の比を自分で書き出してもらう
- 例題を解いたら、答えを別の比で解き直す（検算の習慣づけ）
- 間違えた問題は、どの段階で間違えたか（比・式・計算）を一言メモする
- お子さまが説明する側になり、保護者が聞き役になる（東上線の電車での移動時間にも口頭で確認できます）
定期テストの出題範囲や配点は学校ごとに異なります。学校から配られる学習プリントや提出物の範囲を必ずご確認ください。計算単元は、公式の暗記だけでなく「手順で解く」練習が大切です。
理科の計算でつまずく場合、中1の比例や方程式の理解があいまいなことも少なくありません。明成個別は全問題チェックの個別指導で、どの段階でつまずいているかを一つずつ確認できます。エイメイ学院は集団指導と個別指導の両方に対応しており、期末テスト対策や高校受験に向けた基礎固めのご相談も可能です。
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