化学変化とイオン

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文系女子

文系女子

中学3年生

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ノートテキスト

ページ1:

P.12~
化学変化とイオン
水溶液と電流
水に電流が流れるときはどのようなときだろうか。
実験結果
・塩化ナトリウム水溶液→豆電球がつく
・砂糖水→豆電球がつかない
うすい塩酸→豆電球がつく
エタノール水溶液→豆電球がつかない
No.
Date
精製水には電流は流れないが、精製水に電解質をとかすと、電流が
溢れる。
電解質…水にとかしたときに電流が流れる物質。(塩化ナトリウム、塩化水素)
非電解質…水にとかしても電流が流れない物質。(砂糖、エタノール)
P.16~ 電解質の水溶液の中で起こる変化
電解質の水溶液に電流が流れるとき、水溶液の中ではどのような
変化が起
実験結果
て
いるのだろうか。
逆
●①陰極の表面に赤い物質 金属光沢が見れるから銅と分かる
→>>>.
陽極の表面に気体においから塩素と分かる
② いれかえても、陰極→銅
陽極→塩素
〇モデル
陰極
陽極
銅
原子のもと
「塩素原子のもと
塩化銅水溶液
塩化物水溶液や塩酸に電流が流れるとき、陰極付近で「+の電気
を帯びた粒子」が反応し、陽極付近で「一の電気を帯びた粒子」が反応
する。
KOKUYO LOOSE-LEAF -836A 7 mm.roledx31 lines

ページ2:

No.
Date
P.22~
イオンと原子のなり立ち
原子が電気を帯びているとすれば、どのような状態と考えられるだ
ろうか。
○原子のなり立ち
ロイオン
陽子+の電気をもつ。 陽子1個の+
電気の量と、電子
のの
+
→中性子・電気をもたない。1個の一の電気
の量は、等しい。
原子核
電子…一の電気をもつ。
イオン…原子が電子を帯びたもの。
陽イオン原子が電子を失って、十の電気を帯びたもの。
陰イオン原子が電子を受けとって、一の電気を帯びたもの。
イオン式
陽イオン
陰イオン
多原子イオン
イオン
化学式
イオン
化学式
水素イオン
イオン
化学式
H+
塩化物イオン CL
ナトリウムイオン
カリウムイオン
Na+
アンモニウムイオン NH+
K+
銅イオン
Cu2+
亜鉛イオン
2+
水酸化物イオン OH 水酸化物イオン Or
硫酸イオン
SO42-
硝酸イオン NO3
硫酸イオン
NO炭酸イオン
|502-
炭酸イオン
CO32-
Zn
マグネシウムイオン Mg2+
の電離
電離・・・物質が水にとけて陽イオンと陰イオンにばらばらに分かれること
の電離を表すむ
・塩化ナトリウム
NaCl
+
→
Na
+ cí
塩化ナトリウム
ナトリウムイオン
塩化物イオン

ページ3:

D
D
塩化水素
HCI
->>>
H+
CI
塩化水素
水素イオン 塩化物イオン
0
電流が流れる理由
No.
Date
イオンが存在する→電流が流れる
イオンが存在しない→電流が流れない
原子が十の電気を帯びて陽イオンになるときは、電子が失われた状
態である。原子が一の電気を帯びて陰イオンになるときは、電子を受け
とった状態である。
P.30~ 酸性やアルカリ性の水溶液の性質
酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液には、それぞれどのような
性質があるだろうか。
実験結果
・酸性 BTB溶液…黄色
フェノールフタレイン溶液・・・変化しなかった
マグネシウムリボン・・・水素が発生し、火を近づけると音をたてて燃えた
電圧…流れた
中性→BTB溶液…緑色
フェノールフタレイン溶液…変化しなかった
マグネシウムリボン・変化しなかった
電圧・電解質水溶液は流れた。非電解質水溶液は流れなかった
・アルカリ性→BTB溶液・・・青色
フェノールフタレイン溶液…赤色になった
マグネシウムイオン
電圧・
変化しなかった
流れた
酸性の水溶液には、緑色のBTB溶液の色を黄色に変える、マグネシウ
ムリボンを入れると水素が発生するなどの性質がある。アルカリ性の水溶
夜には、緑色のBTB溶液の色を青色に変える。フェノールフタレイン溶液
を加えると赤色に変わるなどの性質がある。どちらの水溶液も電解
質の水溶液である。
KOKUYO LOOSE LEAF -838A 7mm x 31

ページ4:

No.
Date
P.34 ~
酸性、アルカリ性の正体
酸性やアルカリ性の水溶液には、それぞれ何が共通して存在している
だろうか。
実験結果
塩酸
水酸化ナトリウム水溶液
酸性の水溶液には水素イオントが、アルカリ性の水溶液には水酸
化物イオンOHが共通して存在する。
酸水にとけて電離したとき、水素イオン(H)が生じる化合物
(炭酸・乳酸
.
クエン酸)
酸→H++陰イオン
0
塩化水素
HC1→H++Cr
0
硫酸
H2SO4→2H++SO4
アルカリ・・・水にとけて電離したとき、水酸化物イオン(OH)が生
PH
0
じる化合物
(アンモニア)
アルカリ→陽イオン+OH
○水酸化ナトリウム(白い固体)
NaOH→Na++OH-
水酸化カルシウム(消石灰)
Ca(OH)2→Ca2++20H-
酸性やアルカリ性の強さを表す
pH7→中性
PHO~6→酸性
DH8~14 アルカリ性
→

ページ5:

No.
Date
P.40 ~
酸とアルカリを混ぜ合わせたときの変化
酸の水溶液にアルカリの水溶液を加えていくと、どのような変化
が起きるだろうか。
実験結果
・塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えていく
中性 アルカリ性 中性
→
・水を蒸発させる
白い固体が残る→塩化ナトリウムの結晶である
のこまごめピペットの使い方
親指と人さし指でゴム球をおして、ピペットの先を液体に入れる。
②親指をゆるめて、液体を吸いこむ。
③再び、親指でゴム球をおして、必要な量の液体を出す。
○中和
中和…酸の水溶液とアルカリの水溶液を混ぜ合わせると、水素イオン
と水酸化物イオンが結びついて水をつくり、たがいの性質を
打ち消すこと。
H+
+
OH-
→H2O
水素イオン
水酸化物イオン
水
塩
塩酸の陰イオンとアルカリの陽イオンとが結びついてできた
物質。
○その他の中和
硝酸に水酸化カリウム水溶液を加える
HNO3 + KOH
→
KNO3
+ H2O
硝酸
水酸化カリウム
硝酸カリウム(塩)
水
H2SO4 + Pa(011)2 BaS04
+
2H2O
硫酸
水酸化バリウム 硫酸バリウム
水
・硫酸と水酸化バリウム水溶液を混ぜる
→
酸の水溶液にアルカリの水溶液を加えていくと、中和が起き
て酸の性質が弱まっていく。このとき、酸の陰イオンとアルカリの陽イ
オンとが結びついて塩ができる。
KOKUYO LOOSE LEAF ノ-B36A 7mm ruled×31 lines

ページ6:

No.
Date
P.48~ 電解質の水溶液の中の金属板と電流
どのような金属板と水溶液の組み合わせならば、電流をとり出す
ことができるだろうか。
実験結果
端子
亜鉛
銅
マグネシウム
+
亜鉛
流れない
流れない
-3V
端銅
3 V
子 マグネシウム
2V
流れない
-3V
8V
流れない
電池・・・化学変化を利用して、物質のもつ化学エネルギーを電気エネルギ
一に変える装置。
電解質の水溶液のように、イオンが存在する水溶液に2種類の金属
板を入れると、電流をとり出すことができる。非電解質の水溶液で
は、2種類の金属板を入れても、電流をとり出すことができない。
P.52~ 金属のイオンへのなりやすさのちがいと電池のし
くみ
金属によって陽イオンへのなりやすさに差はあるのだろうか。
実験結果
硫酸銅水溶液(CuSO4) 硫酸マグネシウム水溶液(MgS04) 硫酸亜鉛水溶液(2,500)
銅(Cu)
反応しなかった
反応しなかった
マグネシウム(mg) 銅が付着した
亜鉛が付着した
亜鉛(Zn)
銅が付着した
反応しなかった
○モデル
・硫酸銅水溶液に亜鉛片
・硫酸亜鉛水溶液にマグネシウム片
50%
2
27
00
(Zn
亜鉛(Zn)
2+
2+
(Zn
(Cu)
2+
2+
SO
2-
gMg
Zh
(Mg)]

ページ7:

No.
Date
イオン化傾向
イオンへのなりやすさのこと。
イオン化傾向を大きいものから順に並べると。
K >Ca > Na>Mg>Al> <n> Fe>(Hz)> Cu>Ag>Au
カリウム、カルシウムンナトリウム>マグネシウム>アルミニウム>亜鉛鉄>水素銅>銀〉金
電池の中で起きている化学変化
極
(Zn
24
(2n
○○
zn
→ Zn 2+
F
2 ē
亜鉛 亜鉛イオン
+
電子2個
①①
銅板へ移動する
①
+極
H
H
12n
Zn]
2+
→ HH
2H + 2e
→(2H)
→
H2
水素イオン2個+電子2個→水素原子2個 水素分子
→
↓
気体になって出ていく
HH
H
KOKUYO LOOSE-LEAF ノ-836A 7mm ruled x31 lines

ページ8:

No.
Date
電池の説明の図
電流の向き
電流の向き
一
電子の向き
電子の向き
(2n
2+
①
(+極
水素発生
HH
Zn
~この電池のデメリット・
~
2+
cl
うすい塩酸
・可燃性の気体である水素が発生する。
・すぐに電圧が低下する
金属のイオンへのなりやすさには差がある。銅マグネシウム、亜鉛
では、イオンになりやすい順に、マグネシウム、亜鉛、銅の順番になる。
また、銀は、銅よりもさらにイオンになりにくい。

ページ9:

P.58
~
ダニエル電池
No.
Date
ダニエル電池はどのようなしくみで電流をとり出しているだろうか。
実験結果
電極の表面から気体は発生しない
電圧は一定の値を示し、安定した電流を長時間得ることができる
→電池になった
○一極での反応
znznz
2+
+ 2e-
硫酸亜鉛水溶液の濃度は
①①<
少しずつ濃くなっていく。
Zn
1 2
(2n
硫酸亜鉛水溶液ZnSO4
○+極での反応
Cu2+ +
2e
> Cu
雷電子を
受ける
硫酸銅水溶液の濃度は
少しずつ薄くなっていく。
銅Cu
硫酸銅水溶液 Cuscy
0
ダニエル電池とモデル
電流の向も
電流の向き
一極
電子の向き
電子の向き
+極
21
27
2nS04
00
(2n)
(50%)
(504)
DO-
Cu504
「セロハン膜を使う」
電流を流すために
必要なイオンを通過
させるため。
KOKUYO LOOSE-LEAF -836A 7mm ruled X31 lines

ページ10:

No.
Date
一極の亜鉛が亜鉛イオンになって硫酸亜鉛水溶液中にとけ出し、このとき
放出された電子が+極に移動する。そして、硫酸銅水溶液中の銅イ
オンが、移動してきた電子を受けとって銅に変化し、銅板に付着する。この
とき、電流を外部へとり出すことができる。
P.62~
身のまわりの電池
身のまわりの電池はどのような機器に、どのような目的で使われるだろ
うか。
Q
一次電池と二次電池
一次電池・・・使うと電圧が低下し、もとにもどらない電池
マンガン乾電池
とり出せる電流は少ないが、休ませつつ使うと長持ち
する。
→例 リモコン、置き時計、かけ時計など
アルカリ乾電池・大きな電流がとり出せて連続使用ができる。
(例) ラジコンカー LEDライトなど
.
リチウム電池・・・電圧が高く、長持ちして低温にも強い。
5例 電卓・電気づきなど
酸化銀電池
電圧が安定していて長期間使用できる。
5例うで時計など
空気電池
……とり出せる電流は小さいが、長期間使用できる。
→例 補聴器
二次電池・・・外部から逆向きの電流を流すと低下した電圧が回復し、
(蓄電池) くり返し使うことができる電池
充電・電圧を回復させる操作
鉛蓄電池・・・価格が安く、高電圧が得られるが、鉛を使用している
ために重い。
例 車のバッテリーなど
リチウムイオン電池・・・小型化・軽量化が可能で高機能。電圧が安定
していて、大きな電流が得られる。
→個 携帯電話・携帯ゲーム機・ノート型パソコンなど
ニッケル水素電池・・・乾電池と同じように使用できる。

ページ11:

No.
Date
0
燃料電池
燃料電池・水の電気分解とは逆の化学変化を利用する電池
<電気分解>
電気エネルギー
↓
水 水素酸素
2H120→
2H2 +
<燃料電池>
02
水素酸素水
2H2 + 02
電気エネルギー
→2H2O
電池が使用される機器は、さまざまな大きさや用途がある。そ
のため、それぞれの機器に応じた形や機能をもつ電池が使われて
いる。
充電ジョウデン
電池を分解しない
電池の+極
-
~
安全に電池を使うために~
・極を直接つながない
使いおわ
たら回収する。
液もれや破損の恐れがあるため
-
一次電池は
充電してはいけない
+極
一炭素棒
―亜鉛
・二酸化マンガンと
黒鉛の粉末とを
一極 ふくむ塩化亜鉛の
塩化アンモニウムを
水溶液の練り物
int ruledx31 lines

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