中学校の教科書における化学用語と実験内容の補足説明
橋本 典史＊

Supplemental Explanation of Chemical Terms and Experimental Contents
in Junior High School Textbooks
Norifumi HASHIMOTO

概要
現在の学習指導要領に従って作成された中学校の理科の教科書において，化学用語はかなり刷新された。しかし，依然として誤解を生じる可能性のある化学用語が存在している。取り扱っている実験内容および，その実験結果をまとめた表や図の表記も同様の問題を含んでいる。
この論文では，中学校の理科の教科書において記載されている化学用語の最適化とより安全性の高い実験内容と実験操作方法の提案および実験結果をまとめた表や図の表記を国際標準形に変更することの利点を示す。
その結果，対象の生徒が受ける国際学力調査(TIMSS，PISA)の成績向上に繋がる。

Keywords : 中学校の化学, 化学用語, 化学実験, 新中学校学習指導要領

表や図の表記を国際標準形に変更することの利点を示

1. 緒 言す。

学習指導要領解説の第１章総説の１改訂の経緯及びその結果，対象の生徒が受ける国際学力調査(TIMSS，基本方針において，｢グローバル化の進展や絶え間ない技術革新等により，社会構造や雇用環境は大きく，まPISA)の成績向上に繋がる。
山内慎也らは，理科の授業における考察の重要性をた急速に変化しており，予測が困難な時代となってい1)る。｣と記載されている 。生徒がこのような時代に生述べている。しかし，実験結果を表や図にまとめるときていくために，教育内容の継続的な改変は極めて重きに国際的に通用する形でまとめることの重要性は，要である。

その論文では述べられていない 3)。化学用語について

現在の学習指導要領に従って作成された中学校の理も同様な程度の扱いである。

科の教科書において，化学用語はかなり刷新された。

この論文作成において，３社(９冊)の中学校の理科

しかし，依然として誤解を生じる可能性のある化学用の教科書を検討した 4)-12)。これらに記載されている化語が存在している。取り扱っている実験内容および，学用語と化学実験に関連する内容を取り上げて解説し，その実験結果をまとめた表や図の表記も同様の問題を改善策を示していく。

含んでいる1),2)。

この論文では，中学校の理科の教科書において記載

2. １学年で取り扱う化学用語について体積の単位が｢mL｣から｢cm3｣に変更された。高等学校

されている化学用語の最適化とより安全性の高い実験内容と実験操作方法の提案および実験結果をまとめたの化学では体積の単位は，まだ変更されていない。

＊ 香川高等専門学校 一般教育科

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独立行政法人国立高等専門学校機構香川高等専門学校研究紀要14(2023)

鉄イオンとしてＦｅ２＋が２価の陽イオンとして記載

周知のとおり，｢L｣は SI 単位系ではない。高等学校

されているが，鉄イオンにはＦｅ３＋も存在するため，も中学校に見習うべきである。
銅，マンガンは遷移元素であるため，これらの化合物これらを区別するため，鉄(Ⅱ)イオン，鉄(Ⅲ)イオンは以下のように変更する。と区別する必要がある。

・硫酸銅 → 硫酸銅(Ⅱ)

銀，亜鉛は遷移元素であるため，これらの化合物は以・二酸化マンガン → 酸化マンガン(Ⅳ)

下のように変更する。

これは遷移元素には酸化状態の異なるものが存在す

・硝酸銀 → 硝酸銀(Ⅰ)

るためである。

・硫酸亜鉛 → 硫酸亜鉛(Ⅱ)
原子がイオンになることの説明に関して，陽イオン

3. ２学年で取り扱う化学用語についてと陰イオンの例が示されている。図１参照。

銀，銅，鉄，コバルトは遷移元素であるため，これらの化合物は以下のように変更する。
・酸化銀 → 酸化銀(Ⅰ)
・酸化銅 → 酸化銅(Ⅱ)
・硫化鉄 → 硫化鉄(Ⅱ)
・硫化銅 → 硫化銅(Ⅱ)
・塩化銅 → 塩化銅(Ⅱ)
・塩化コバルト → 塩化コバルト(Ⅱ)
理由は 2.で説明済み。
酸化鉄の鉄の酸化状態は複雑であるため，反応などの記載は削除すべきである。
電気分解は，｢電流を流すことによって物質を分解すること｣と定義されている。しかし，実際は物質を分解するだけでなく，物質を生成する反応もあるため，｢通図１ 原子がイオンになるときの変化 13)常進まない化学反応を電気エネルギーを用いて反応を進行させること｣と定義すべきである。

一方，亜鉛板を硫酸銅(Ⅱ)水溶液に入れた場合の変4. ３学年で取り扱う化学用語について化が示されている。図２参照。

原子とイオンの説明は，以下のように訂正する。
・＋(プラス)の電気をもつ原子核→ 正の電荷をもつ原子核・－(マイナス)の電気をもつ電子→ 負の電荷をもつ電子
・＋(プラス)の電気をもつ陽子→ 正の電荷をもつ陽子
・電気をもたない中性子→ 電荷をもたない中性子
・イオンは＋(プラス)や－(マイナス)の電気を帯びた粒子である。
→ イオンは正や負の電荷を帯びた粒子である。
銀，銅，亜鉛は遷移元素であるため，これらのイオン名は以下のように変更する。
・銀イオン → 銀(Ⅰ)イオン
図２ 硫酸銅(Ⅱ)水溶液中の亜鉛板の変化 14)・銅イオン → 銅(Ⅱ)イオン
・亜鉛イオン → 亜鉛(Ⅱ)イオン
・銀イオン → 銀(Ⅰ)イオン

図１と図２は，いずれもイオンの形成を説明してい148

橋本典史 : 中学校の教科書における化学用語と実験内容の補足説明

るが，起こっていることは全く別の現象である。

近年はアルミ製のブロックを用いる加熱で加熱実験は

図１は，陽イオンの形成は｢イオン化エネルギー｣の行われている。

ことであり，陰イオンの形成は｢電子親和力｣のことの教科書ではガスバーナーの使い方が詳細に記載され説明である。ていることが不思議である。当然，ガスバーナーの使

図２の内容は，｢標準電極電位｣に基づくものである。

い方を試験に出すべきものではない。図３参照。

この２つの現象の違いを理解して，生徒に説明することが重要である。
電気分解の電極の表記は陰極と陽極とし，電池の電極は正極と負極とすること。
炭酸の化学式として，Ｈ２ＣＯ３が示されているが，この化学種が存在しないことは周知の事実である。削除すべき内容である。
5. 化学実験に関連する内容の検討と安全性の向上について

図４ 赤ワイン中のエタノールの分離 16)混合物から純物質を取り出す実験として，赤ワインからエタノールを取り出す例が示されているが即座に内容の削除をお願いしたい。図４参照。
この実験で生じる気体は引火性のあるエタノールを多く含んでいる。ガスバーナーの炎は，すぐ近くにあるため非常に危険である。加えて，エタノールを含んだ水溶液を何度蒸留しても純粋なエタノールを取り出すことはできない。共沸という現象をご存知ないのであろうか？

図３ ガスバーナーの使い方 15)
化学実験において事故を防ぐことは最優先である。
当然，火気の使用は可能な限り避けるべきである。
ガラス器具の加熱に用いる器具としてガスバーナーが取り上げられているが，加熱用の器具として，化学実験においてガスバーナーは必須ではない。大学では
図５ 電気分解装置の使い方 17)

実験室の安全を考慮して，オイルバスによる加熱や，149

独立行政法人国立高等専門学校機構香川高等専門学校研究紀要14(2023)

教科書では電気分解装置の使い方がガスバーナーと6. 結 言同様に詳細に記載されている。電気分解装置は単なる現在の学習指導要領に従って作成された中学校の理装置に過ぎない。当然，ガスバーナー同様に，この装置科の教科書において，化学用語はかなり刷新された。の使い方を試験に出すべきものではない。図５参照。

この論文では，誤解を生じる可能性のある化学用語の訂正例を示した。

実験結果を表や図にまとめることは重要なことであ

学習指導要領解説の第３章指導計画の作成と内容のる。現状の教科書では，国際標準に従った表や図の表

取扱いの３事故防止，薬品などの管理及び廃棄物の処記が行われていない。表１と図６参照。

理の項目において，｢特に事故防止に十分留意すること｣が記載されている 1)。この論文では，教科書で取り

表１ 金属の質量と化合物の質量の実験結果 18)

扱っている実験内容について，安全性の面から削除すべき内容を指摘した。
実験結果をまとめた表や図の表記は国際標準形に変更することで国際学力調査(TIMSS，PISA)の成績向上に繋がるはずである。
以上示した内容によって，生徒の化学の学習内容がより国際標準に近づき，加えて，化学実験の危険性が回避でき，実験結果の表記が国際標準化される。
参考文献
1)文部科学省,中学校学習指導要領(平成 29 年告示)解説理科編(一部改訂),2021.
2)文部科学省,中学校学習指導要領(平成 29 年告示),2017.
3)山内慎也,郡司賀透,飯田寛志,後藤顕一,中学校理科の考察における科学的な表現の育成に関する一考察,

図６ 金属の質量と化合物の質量

理科教育学研究,399-479,vol.63,2022.

18)4)梶田隆章他,新しい科学 1,東京書籍,72-141,2022.
表１では，実験項目に関して，表内の数値には単位を5)梶田隆章他,新しい科学 2,東京書籍,10-87,2022.

付けないことと実験項目，次に｢/｣，そして単位とする

6)梶田隆章他,新しい科学 3,東京書籍,7-73,2022.

ことで実験項目の物理量が数値と単位の積の形で表記

7)有馬朗人他,理科の世界 1,大日本図書,72-135,2022.

される。つまり，以下のようになる。

8)有馬朗人他,理科の世界 2,大日本図書,6-79,2022.

マグネシウムの質量〔g〕→ マグネシウムの質量/g9)有馬朗人他,理科の世界 3,大日本図書,164-223,2022.

表１において，Ａ班のマグネシウムの質量は 0.40 g

10)大矢禎一他,未来へひろがるサイエンス 1,啓林であり，｢/｣は分数の線に該当する。

館,138-203,2022.

加えて，0 は必要だろうか。原点を通る表やグラフが11)大矢禎一他,未来へひろがるサイエンス 2,啓林

教科書では多く見られるが，この実験で意味のある館,140-211,2022.

データは測定されたものとその間で予想されるデータ

12)大矢禎一他,未来へひろがるサイエンス 3,啓林である。データをどこまでも伸ばしてよいことはない。

館,104-173,2022.

図６の軸の表記は，以下のように訂正する。

13)有馬朗人他,理科の世界 3,大日本図書,179,2022.

金属の質量〔g〕→ 金属の質量／g14)有馬朗人他,理科の世界 3,大日本図書,185,2022.

化
合物の質
量〔ｇ〕

→

化合物の質量／g15)有馬朗人他,理科の世界 1,大日本図書,79,2022.
軸の表記に関して，日本語は

16)梶田隆章他,新しい科学 1,東京書籍,130,2022.

縦書きにできるが，英語では

17)大矢禎一他,未来へひろがるサイエンス 2,啓林

縦書きは不可能である。

館,152,2022.
18)梶田隆章他,新しい科学 2,東京書籍,71,2022.

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