小４理科(上)きんぞく

第 14 回 金属

2024/05/22 改訂

要点チェック１

とくちょう

ぎん はくしょく

かい はくしょくこ が ね いろ

金属には次のような特 徴 があります。〇銀 白 色 や灰 白 色 をしている(金は黄金色、どう

せき かっしょく

すいぎん

こ たい

銅は赤 褐 色 )。〇室温(20℃)では水銀(左下写真)以外は固体である。〇電気や熱をみがはんしゃの伝えやすい。〇表面につやがあり、磨くと光をよく反射する。〇引き延ばしたりたた叩いてうすい板状に広げたりすることができる。

ゆうてん

また、固体から液体に変わるときの温度を融点といい、金は 1064℃、銀は 962℃、
どう

すいぎん

ゆうてん

銅は 1085℃で鉄は 1538℃と、とても高温です。これに対し、水銀の融点は－39℃で、
ゆうてん

エルイーディー

青色L E D で使われるガリウムは 30℃、原子時計に使われるセシウムは 29℃など、融点が低い金属もあります。

いろいろな金属①１種類だけでできている金属
きんぞく

へんしょく

とくちょう

金…ほかの金属に比べてさびにくく、変 色 しにくい特 徴 があります。
しず

なんぱせん

きんか

へんしょく

海底に沈んだ難破船から発見された金貨はほとんど変 色 していません。そのため、
きんかこばん

しさん かち金貨や小判などに使われ、資産価値があります。また、電気をよく伝えるため、
でんし き

き

パソコンやスマートフォンなどの電子機器にも利用されています。
きんぞく

はんしゃ

銀…金属のなかで最も電気や熱を伝えやすい性質があります。また、光や熱の反射りつ率が最も高いので鏡などに使われます。
きんぞく

ちょう りきぐ

銅…銀の次に熱を伝えやすい金属です。加工がしやすいため、鍋などの 調 理器具に使われます。
鉄…かたくて強いため、建物や車の材料など、さまざまなところで利用されていま
たんそ

ま

きょうど

はがねじゅうりょう

しす。ふつうは、鉄に炭素を混ぜて強度を高めた 鋼 にして使います。また、地球の 重 量 の約 30％は鉄が占めています。
かんこうか

アルミニウム…とても軽い金属です。サビに強いため飲み物の缶や１円硬貨などに使われています。
タングステン…金属の中で、最も(1…融け始めるときの温度)が高く、電気のエネルギーを光にとくちょう

でんきゅう

変えやすい特 徴 があります。そのため、電 球 のフィラメントに使われています。
②

きんぞく

2 種類以上を混ぜ合わせた金属
ごうきん

ニクロム…ニクロムはニッケルとクロムなどの合金です。電気を通すと熱をよく出すので電熱線に利用しています。
しんちゅう

しんあえん

ごうきん

こがねいろ

真 鍮 …真ちゅうは銅と亜鉛の合金です。色が黄金色に近くて美しいため、アクセサリーや家具などさまざまおうどうなところに利用されています。黄銅ともいいます。
1

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要点チェック 22024/05/22 改訂
ごうきん

なべ

ちょうり きぐながステンレス…ステンレスは鉄にニッケルやクロムを混ぜた合金です。鍋などの調理器具やキッチンの流し台などに利用されています。
こうかごうきん日本で使っている硬貨のうち、アルミニウムでできている１円玉以外はすべて合金です。
次のそれぞれを[ 5 円 10 円

こうか

50 円 100 円 500 円 ] 硬貨から選んで答えなさい。

はくどう〇銅とニッケルの白銅でできている。…(2…2 つ)
あえん

おうどう

あえん

〇銅と亜鉛の黄銅でできている。…(3)
あえん

せいどう

〇銅と亜鉛とスズの青銅でできている。…(4)せいどう〇銅と亜鉛とニッケルのニッケル青銅でできている。…(5)
さ100m の鉄のレールは、温度が 1℃上がると 1.2mm ものび、下がる

Ａとちぢむため、夏と冬とではその差が数㎝にもなってしまいます。

Ｂ

しんかんせん

そのため、ふだんはレールの間にすき間をつくってあり、新幹線は、このすき間を少なくしたりクッションになちょうせつるものをつめたり、ななめに調 節 したりして走らせるときのゴトゴトの音が出ないようにしてあります。
しんかんせん

新幹線のレールは(6…A かＢで)の方です。
きんぞく

金属のあたたまり方
水や空気のような液体や気体は、(7…漢字で)という熱の伝わり方によって全体があたたまりました。
きんぞく

金属などの固体は、どのようにあたたまるのでしょうか。
きんぞく

はっぽう

金属・ガラス・フォームポリスチレン(発 泡 スチロール)
ゆのコップに 40℃の湯を入れ、手で持ってみます。
きんぞく

すると、金属のコップはすぐに、ガラスも少したってからあたたかさを感じますが、フォームポリスチレンはきんぞくあまり感じません。これは、物質によって熱の伝わり方にちがいがあるためです。ふつう、金属は熱をよく伝え、フォームポリスチレンは熱を伝えにくいという性質があります。
きんぞく

金属の熱の伝わり方
きんぞく①金属のぼうを熱する
きんぞく

しょ

すいへい

金属のぼうの何か所かにろうをたらして水平にしたぼうのほのお中央を熱します。すると、ろうは 炎 に近いところから、順にとけていきます。また、このとき、ぼうをかたむけてほのお熱しても、やはり、ろうは 炎 に近いところから順にとけていきます。
(8)テープを左で使ったテープは(8)テープといい、温度によって色が変化きんぞくする性質をもっています。これを金属のぼうにまいて熱すると、ほのお炎 に近いところから、順に色が変わっていくようすが確認できます。
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きんぞく②金属の板を熱する
きんぞく

いちめん

金属の板の一面にろうをぬり、板のはしのＡ点を熱してろうのとけ方を調べます。
えがこのとき、ろうはＡ点を中心とした円を描くようにとけていき、ほのお円の中心にある 炎 から最も遠いＣ点が最後にとけます。
また、コの字形にした板を熱したとき、最後にとけるところは(9…A～D で)点になります。
きんぞく

これらのことから、金属ではあたためたところから順に熱が伝わっていくことが分かります。このように、温度の高い方から低い方へと、ものの中を順に伝わっていく熱の伝わり方を(10…漢字で)といいます。
きんぞく

でんどう

どう あ

いろいろな金属の熱の伝導
きんぞくて銅ア鉄と覚える

でんどう

どんな金属でも同じように伝導によって熱が伝わっていくのかを調べてみます。
ふと

どう

同じ太さと長さの銅・アルミニウム・鉄のぼうの同じ位置に、ろうでマッチのじくをとりつけ、ぼうのはしを熱します。
どう

このときは、(11…銅 かアルミニウムか鉄で)にとりつけたマッチがどうどう

最も早くたおれ、次に(12…銅 かアルミニウムか鉄で)、(13…銅 かアルミニウムか鉄で)の順です。

きんぞく

でんどう

きんぞく

でんどう

実験の結果から、金属には伝導のよい金属と、少し伝導
きんぞくしにくい金属があることがわかります。
しかし、熱を伝えにくい鉄ですらも、ガラスの約 100 倍、フォームポリスチレンの約 1000 倍も熱を伝えやすいのです。
こうしたことから、なべややかんなどでは、熱をよく伝える
きんぞく

金属と、熱を伝えにくいプラスチックなどを使い分けています。

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きんぞく

金属の体積と重さの変化

きんぞくきゅうぼう ちょう

上の金 属 球 膨 張 試験器を用意します。
きんぞく きゅうわ

ふつうの温度のとき、金属 球 はＡの輪
わをぎりぎりで通りぬけますが、Ｂの輪は通りません。これらを使って実験をすると、
きんぞくきゅうわ①…金 属 球 を熱すると、球の体積がふえて大きくなり、Ａの輪を通らなくなってしまいます。しかし、このとき
きんぞく きゅうの金属 球 の(14)は変わりません。
わわ

きんぞくきゅうわわ②…Ｂの輪を熱すると、B の輪を通らなかった金 属 球 が輪を通りぬけるようになります。このとき、輪の内側ちょっけいちょっけいの直 径 も外側の直 径 も(15…大きくか小さく)なっていることが分かります。
きんぞく

このことから、金属のような固体も温度が高くなると体積がふえ、温度が低くなると減ることが分かります。
このとき、たても横も高さも変化しています。しかし、その変化はかなり小さいので、見ただけではよく分かりません。
きんぞく

金属の長さの変化
きんぞく

ほそなが金属の体積の変化はとても小さいのですが、細長いぼうにして熱する．．
たしと、そののびの長さで変化を確かめることができます。
きんぞく

こてい

たい

右のように金属ぼうの一方を固定し、もう一方を同じ高さの平らな台の上にのせ、ぼうと台の間にストローをさしたはりを置きます。
きんぞく

金属ぼうが熱せられてのびると、はりといっしょにストローが回転するため、このときののびの変化を確かめることができます。
きんぞく

このように、金属ののび方はとても小さく、30cm の鉄のぼうの温度を 100℃上げてもわずか 0.35mm しかのびません。

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