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【中2理科】原子と分子の基礎を徹底解説!仕組み・原子記号・演習問題で実力アップ

原子と分子アイキャッチ画像 中2理科
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中学2年理科。化学変化の原子と分子について学習します。

  • レベル★★☆☆
  • 重要度★★★★
  • ポイント:原子の記号を覚える、化学式の書き方
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物質を構成する粒子

世の中に存在する物質は、小さな粒子が集まってできています。机もイスも、空気でさえも粒子が集まってできているのです。今日は、物質をつくっている粒子について学習します。

原子と分子

原子

原子とは、物質を構成する最小の粒のことです。すべて物質はこの原子という粒からできているのです。しかし、原子のままでは物質の性質がないので、原子がいくつか集まってはじめて物質の性質がでてきます。

原子は現在約100種類、人工的につくられた原子もあわせると120種類ほどの原子があります。この原子の組み合わせにより、さまざまな物質がつくられます。

この原子を発見したのがドルトンという科学者です。「すべての物質は原子からできている」という原子説を唱えています。

原子の性質

  • それ以上分解できない。
  • 新しくできたりしない。
  • 化学変化で他の原子に変わったり、無くなったりしない。
  • 原子によって質量や大きさが決まっている。

原子の記号

約100種類の原子には、原子の記号(元素記号)が付けられていますが、中学校で登場する原子は20種類ほどです。まずは、原子の記号を完全に覚えてしまいましょう。

原子 原子の記号 原子 原子の記号
 水素 H  硫黄 S
 ヘリウム He  塩素 Cl
 炭素 C  カリウム K
 窒素 N  カルシム Ca
 酸素 O  銀 Ag
 ネオン Ne  銅 Cu
 ナトリウム Na  金 Au
 マグネシウム Mg  鉄 Fe
 アルミニウム Al  亜鉛 Zn

周期表

原子の性質に注目して、規則的に並べたもの周期表といいます。メンデレーエフという科学者が発見してまとめています。

周期 1族 2族 13族 14族 15族 16族 17族 18族
第1周期 H He
第2周期 Li Be B C N O F Ne
第3周期 Na Mg Al Si P S Cl Ar
第4周期 K Ca

中学生で覚える必要はありませんが、学校の先生によっては覚えさせる先生もいます。必要に応じて覚えましょう。

原子の性質
(1)次の原子の記号をかけ。
①水素 ②窒素 ③銅 ④塩素
(2)次の中から、原子の性質として正しいものをすべて選べ。
ア 化学変化によって新しくできる。
イ 原子により大きさと質量が決まっている。
ウ それ以上分解することができない。
エ 現在約500種類が発見されている。

解答(1)①H ②N ③Cu ④Cl
(2)イ、ウ

分子

分子とは、原子がいくつか集まってできる粒で、物質の性質を示す最小の粒です。分子をつくらない物質もありますが、原子があつまり分子になることで、さまざまな物質ができているのです。この分子説を唱えたのが、アボガドロという科学者です。

分子をつくる物質

基本的に液体や気体の物質は分子をつくっています。酸素や水素、二酸化炭素、アンモニア、水などが分子をつくっている物質です。

分子をつくらない物質

それに対して、銀や銅、鉄や炭素などは分子をつくらない物質です。分子は、いくつかの原子が集まって粒をつくりますが、銀などの物質は、原子が延々とつながっており、つぶになりません。基本的に固体や金属などが分子をつくりません

分子の性質
(1)物質を構成する最小の粒子を何というか。
(2)物質の性質を示す最小の粒子を何というか。
(3)分子の考え方を唱えた科学者は誰か。
(4)次の中で、分子をつくる物質をすべて選び、記号で答えよ。
ア 酸素  イ 銀  ウ 塩化ナトリウム  エ アンモニア  オ 水

解答(1)原子 (2)分子 (3)アボガドロ (4)ア、エ、オ

化学式

化学式

化学式とは、原子の記号と数字を使って物質を表したものです。すべての物質は化学式で表せます。書き方に特徴があるので、1つ1つ確実に覚えていくようにしましょう。ここをしっかりと覚えないと、この後の化学反応式も書けなくなってしまいます。

物質 化学式 物質 化学式 物質 化学式
水素 H₂ ナトリウム Na 酸化銅 CuO
酸素 O₂ マグネシウム Mg 酸化銀 Ag₂O
窒素 N₂ Au 酸化マグネシウム MgO
塩素 Cl₂ 亜鉛 Zn 塩化銅 CuCl₂
ヘリウム He アルミニウム Al 塩化水素 HCl
ネオン Ne 硫黄 S 水酸化ナトリウム NaOH
Cu 炭素 C 硫酸 H₂SO₄
Fe 二酸化炭素 CO₂ 水酸化バリウム Ba(OH)₂
Ag アンモニア NH₃ H₂O

まだまだ中学校で登場します。出てくるたびに確実に覚えていきましょう。

化学式
次の物質の化学式を答えよ。
①二酸化炭素 ②アンモニア ③酸化銀 ④酸素 ⑤ヘリウム ⑥水酸化ナトリウム

解答①CO₂ ②NH₃ ③Ag₂O ④O₂ ⑤He ⑥NaOH

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【問題】原子の記号の確認問題

原子名は原子の記号に、原子の記号は原子の名前に直しなさい。

  1. 水素原子
  2. 酸素原子
  3. 窒素原子
  4. 炭素原子
  5. 硫黄原子
  6. 塩素原子
  7. カルシウム原子
  8. ナトリウム原子
  9. マグネシウム原子
  10. 鉄原子
  11. 銅原子
  12. 銀原子
  13. 亜鉛原子
  14. アルミニウム原子
  15. バリウム原子
  16. H
  17. O
  18. N
  19. C
  20. S
  21. Cl
  22. Ca
  23. Na
  24. Mg
  25. Fe
  26. Cu
  27. Ag
  28. Zn
  29. Al
  30. Ba

【解答】原子の記号の確認問題

  1. 水素原子H
  2. 酸素原子O
  3. 窒素原子N
  4. 炭素原子C
  5. 硫黄原子S
  6. 塩素原子Cl
  7. カルシウム原子Ca
  8. ナトリウム原子Na
  9. マグネシウム原子Mg
  10. 鉄原子Fe
  11. 銅原子Cu
  12. 銀原子Ag
  13. 亜鉛原子Zn
  14. アルミニウム原子Al
  15. バリウム原子Ba
  16. H水素原子
  17. O酸素原子
  18. N窒素原子
  19. C炭素原子
  20. S硫黄原子
  21. Cl塩素原子
  22. Caカルシウム原子
  23. Naナトリウム原子
  24. Mgマグネシウム原子
  25. Fe鉄原子
  26. Cu銅原子
  27. Ag銀原子
  28. Zn亜鉛原子
  29. Alアルミニウム原子
  30. Baバリウム原子
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