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化学変化とイオン

第１章 水溶液とイオン①「水溶液と電流」

塩化ナトリウムの固体や精製水には，電流は流れません。しかし，塩化ナトリウムを精製水にとかして水溶液にすると，電流が流れます。なぜでしょうか。

？

どのような物質でも，水にとかして水溶液にすると電流が流れるのだろうか。
水に物質をとかすと電流が流れるものと流れないものがあるのかな？

実験 1 物質を水にとかして水溶液にすると，電流が流れるようになるか調べる。
＜方法＞（１） 様々な物質を精製水にとかして，水溶液をつくる。
ステンレスの電極を使って，つくった水溶液に電流が流れるかどうかを調べる。
LED 電球がつく→ 電流が流れるLED 電球がつかない → 電流が流れない＜結果＞と＜結果からいえること＞（１）精製水と食塩水の例にならって，実験結果を表にまとめる
水溶液

とけている物質

LED 電球がついたか

精製水－

つかない食塩水

食塩

ついた砂糖水
エタノールの水溶液
果物のしる
うすい塩酸年組 №

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・砂糖水やエタノールの水溶液では，電流が流れ（）。

しかし，果物のしるや食塩水，うすい塩酸では電流が流れ（）。

＜実験からわかったこと＞

・水にとかしたときに電流が流れる物質と，電流が流れない物質がある。

＜その他に気づいたこと＞・電流が流れているとき，食塩水やうすい塩酸の電極付近では，気体が発生するなどの変化が起こっていた。

＜まとめ＞
水にとかしたときに電流が流れる物質を（水にとかしても電流が流れない物質を（）という。
）という。

2 年生の時に，「純粋な水は，そのままでは電流が流れない」と習いました。純粋な水には電解質がとけていないので，電流が流れません。しかし，雨水や水道の水には，電解質がとけこんでいるために，わずかに電流が流れます。

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化学変化とイオン

第１章 水溶液とイオン②「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，電極のまわりから気体が発生するなどの変化が見られました。電解質である塩化銅を水溶液にして電流を流したとき，塩化銅水溶液に電流が流れることと，電極付近に変化が起こることには，どのような関係があるのかを調べてみましょう。

？

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こっているのだろうか。

水にとかした塩化銅に変化がおこるのかな？

実験２ 塩化銅水溶液に電流を流したとき，電極付近で起こる変化を観察し，電極に発生する物質の性質を調べる。
＜方法＞ 塩化銅を精製水にとかして，塩化銅水溶液をつくる。
（１） 塩化銅水溶液に電流を流して，陰極や陽極のようすを観察する。
（観察その１）（２） 陰極と陽極を逆につなぎかえて，変化を観察する。
（観察その２）（３） 電極に発生する物質の性質を調べる。
＜結果＞と＜結果からいえること＞（１）陰極と陽極のようす
変化のようす陰極

陰極の表面に（陽極

陽極の表面からは（）色の物質が付着した。
）のようなにおいのある気体が発生した。

（２）陰極と陽極をつなぎかえたときのようす
変化のようす陰極

陰極の表面に（陽極陽極の表面からは（）色の物質が付着した。
）のようなにおいのある気体が発生した。

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（３）電極に発生する物質を調べた結果発生した物質を調べた結果
陰極赤色の物質を軽くこすると（）が見られた。

陽極で発生した気体のとけた水溶液を赤インクに滴下すると，陽極（）によって，赤インクの色が消えた。

陰極には，（）色の金属が付着し，陽極には（して（）のようなにおいが）作用のある気体が発生した。

＜実験からわかったこと＞
・塩化銅水溶液に電圧を加えて電流を流すことによって，塩化銅が銅と塩素に分解したと考えられる。
化学反応式

塩化銅→

CuCl２→（銅＋塩素）＋（）＜塩酸の電気分解を行うと…＞・塩酸は，電解質が塩化水素の水溶液である。うすい塩酸に電流を流すと電気分解して，陰極には水素，陽極には塩素が発生する。
塩酸（塩化水素） →化学反応式（）HCｌ

水素→（＋塩素）＋（）

０＜まとめ＞
電解質の水溶液に電流が流れるとき，陽極や陰極に物質（金属や気体）が発生する化学変化が起こる。このことから，水溶液の中にそれらが発生する物質のもととなる粒子が存在していると考えられる。
・陰極にひかれていく物質は，の電気を帯びていると考えられる。
・陽極に引かれていく物質は，帯びていると考えられる。の電気を

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中学 3 年理科第１章

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化学変化とイオン水溶液とイオン③-1「イオンと原子のなり立ち」イオンとは原子は，本来，電気を帯びていません。原子が水溶液の中で電気を帯びるとは，どのような状態になることなのか考えてみましょう。

？

原子が水溶液の中で電気を帯びるとは，どのような状態になることなのだろうか。

電子が関係してるのかな？

＜原子のなり立ち＞
20 世紀に入ると，原子の研究が進み，その構造が解明されてきた。
「例 ヘリウム原子の構造」を見ながら空欄を埋めよう。
粒子の名前（粒子の性質）（）の電気をもつ原子核
中性子
例

ヘリウム原子の構造（電気をもたない）（）の電気をもつ

原子は，陽子（＋）の数と電子（－）の数は等しいので，原子全体では電気を（）状態である。

＜イオンのでき方＞（１）電子を失う場合
例えば水素原子は，電子を 1 個失って，（±0）の電気を帯びる。

＋1

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（２）電子を受けとる場合
例えば塩素原子は，電子を 1 個受けとって，（）の電気を帯びる。

±0－1

原子は本来電気を帯びていない状態にあるが，電子を失ったり受けとったりすることで電気を帯びるようになる。原子が電気を帯びたものを(・原子が電子を失って，＋の電気を帯びたものを（)という。
）イオンという。

・原子が電子を受けとって，－の電気を帯びたものを（）イオンという。

＜イオンを表す記号＞
イオンを表す記号をイオン式という。陽イオンは＋，陰イオンは－を原子の記号の右上につける。失ったり，受けとったりする電子が 2 個以上の時は，＋，－の前にその数字を書く。

陽イオンの例陰イオンの例ナトリウムイオン…Na＋塩化物イオン…Cl－

マグネシウムイオン…Mg2＋水酸化物イオン…OH－＜イオン式の書き方＞
教科書を見ながら，イオン式の書き方を練習しよう。
・陽イオン
水素イオン

・陰イオン
…（）

塩化物イオン …（）ナトリウムイオン …（）

水酸化物イオン…（）

カリウムイオン

…（）

硫酸イオン

…（）

銅イオン

…（）

硝酸イオン…（）

亜鉛イオン…（）

炭酸イオン

…（）

マグネシウムイオン…（）

アンモニウムイオン…（）

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中学 3 年理科第１章

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化学変化とイオン水溶液とイオン③-2「イオンと原子のなり立ち」電離について

前回は，原子が水溶液の中でどのように電気を帯びてイオンになるのかを学習しました。食塩や塩化銅などの電解質の水溶液には電流が流れました。電解質とイオンの関係は，どのようになっているのでしょうか。

？

電解質とイオンの関係は，どのようになっているのだろうか。
＜イオンのでき方をイオン式で表す＞（１）陽イオンのでき方を，イオン式を使って表してみよう。
受けとったり，失ったりする電子は「ｅ－」で表す。
例：ナトリウム原子の場合＋Na

電子を 1 つ失うと →

ナトリウム
イオン式：

Na＋Na

→

ナトリウムイオン ＋→（電子 1 個）＋（）

例：銅原子の場合
2＋
電子を 2 つ失うと→

Cu

イオン式：

銅→

Cu→

Cu
銅イオン

（＋＋ 電子 2 個）＋（）（２）陰イオンのでき方を，イオン式を使って表してみよう。
例：塩素原子の場合－イオン式：

Cl＋

塩素＋Cl＋（

電子を 1 つ受けとると→
電子 1 個→）→ （Cl塩化物イオン）

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名前＜電解質が水にとけたときの変化＞
電解質（食塩や塩化銅など）は水にとけると，安定した電子配置となるために，陽イオンと陰イオンに分かれる。
例 1：塩化ナトリウム（食塩）－＋＋水にとける
例 2：塩化銅－2＋＋

水にとける－－

このように電解質が水にとけて，陽イオンと陰イオンに分かれることを（）という。電解質の水溶液中にはイオンが存在するため，電流が流れる。
砂糖やエタノールなどの非電解質は，水にとけても電離しないため電流が流れない。
＜電解質の電離のようすをイオンの式で表す＞
塩化銅が電離して，イオンに分かれるようすをイオン式で表してみよう。
①電離のようすを物質名とイオンの名前で表す。
塩化銅→

銅イオン＋（）②物質名の化学式とイオンのイオン式を書く。
CuCl2→（）＋

Cl－③矢印の両側で，原子の数が等しくなっているかを確認する。
銅の数

1個→

塩素の数 2 個→

1個1個足りない方をふやす

2個
CuCl2→

Cu2＋＋（）Cl－④矢印の右側で陽イオンの＋の数と陰イオンの－の数が等しくなっているか確認する。
CuCl2→Cu2＋＋の数（＋）個2Cl－－の数（）個等しくなっているので完成。
答え

CuCl2→

Cu2＋ ＋ 2Cl－

次の①～③の物質は，水にとけるとどのように電離するか。イオン式で表しなさい。
①硫酸Ｈ2SO4→ （）＋（）②硫酸銅

CuSO4→ （）＋（）→ （）＋（）③水酸化カルシウム Ca(OH)2