気体の性質を観察資料から同定する
気体の反応、水への溶けやすさ、空気との密度差を記した七つの架空の観察記録を使う14問と六つの記述課題です。
学年・内容の目安 中学校第1学年「理科」の気体の性質を考える補助教材。授業の復習や教材の準備に使えます。公開教材の利用条件を確認し、年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。
学習内容や既習事項に合わせて使う独自の練習です。文部科学省の認定教材や、教科書・入試の全範囲を網羅する教材ではありません。
中学校理科第1分野(2)ア(ア)㋑「気体の発生と性質」のうち、気体の特性と観察資料を関連付ける補助教材です。
解説を読む
見た目の似た気体でも、調べ方によって異なる反応を示します。観察の結果を候補の性質と照らし、どこまで名前を絞れるか考えましょう。
必要な予備知識
観察された事実とそこから考えたことを分けて読めること。密度の大小は同じ温度と圧力で比べます。
- 見た目が似ていても、決められた確認で現れる変化や、水に対する性質が異なることがある。
- 水への溶けやすさや密度の情報は、気体の集め方を考える手がかりになる。同じ性質を持つ気体もある。
- 観察に合う候補を残し、反応が見られなかったことと、調べていないことを分けて記録する。
- 候補が残るときや記録同士が食い違うときは、同じ条件で比較できる資料を追加する。
解き方の例
二つの候補の一方だけで反応が記録されるなら、その確認で変化があったかを読み取ります。
よくある間違い
- 見た目が透明という理由だけで気体の名前を決める。
- 反応の欄に記録がないことを、変化がなかったと読み替える。
- 一種類の気体を想定した対応表を、混ざった気体の割合まで求める表として使う。
観察と考え方を講師と確かめる
反応または性質を一つずつ示し、その記録から候補を残す理由と判断の限界を説明します。
講師が記録した観察を紙上で読みます。気体を発生させたり、においを直接かいだりする課題ではありません。
読む文章・資料
火のついた線香による観察記録
候補は酸素、窒素、二酸化炭素の三つです。同じ装置の比較では、火のついた線香が炎を上げて燃えたのは酸素の記録だけです。無色の試料Pでも火のついた線香が炎を上げて燃えました。石灰水の確認は記録にありません。
石灰水を調べた記録
候補は酸素、窒素、二酸化炭素です。同じ量で短時間の比較をしたとき、石灰水が白くにごったのは二酸化炭素の場合でした。試料Qでも石灰水が白くにごりました。
気体を集めるときの性質
同じ温度と圧力で比べます。気体Rは水に溶けにくく、空気より密度が小さいと記録されています。気体Sは水にとても溶けやすく、空気より密度が小さいと記録されています。
水に触れた後のリトマス紙
純粋な試料Tの候補はアンモニア、窒素、二酸化炭素です。この比較では、アンモニアだけが湿らせた赤色リトマス紙を青く変えます。Tではその変化があり、Tは水に溶けやすいという別の記録もあります。
二つの確認結果がそろわない
同じラベルUの記録用紙が二枚あります。一枚には「火のついた線香が炎を上げて燃えた」、もう一枚には「同じ比較で炎を上げて燃えなかった」とあります。どちらも装置名は同じですが、試料を採った容器の番号は書いてありません。
候補の表にない混合気体
候補表の酸素では火のついた線香が炎を上げて燃え、二酸化炭素は短時間の比較で石灰水を白くにごらせます。窒素はどちらの変化も示しません。この表は一種類ずつの比較です。別に渡された試料Vは混合気体で、石灰水をにごらせました。成分の割合は測っていません。
変化なしと空欄を比べる
候補は酸素、窒素、二酸化炭素です。この確認では石灰水がにごるのは二酸化炭素、火のついた線香が炎を上げて燃えるのは酸素だけです。試料Wの石灰水の欄は「変化なし」で、線香の観察欄は空白です。
練習する
選択問題では答えを一つ選び、数値問題では指定された単位で数だけを入力します。観察の根拠や途中の計算は、記述課題で講師と確認します。
入力した答えは、ページを再読み込みするか離れるまで、このページのメモリ上に保持されます。保存済みの下書き、アカウントの成績、自動の宿題提出は作成されません。
自分の答えと記述
確認問題・資料・講師と使う課題
資料：火のついた線香による観察記録
比較表に合うPの候補はどれですか。
- 酸素
- 二酸化炭素
- 窒素
答えと解説
酸素
火のついた線香が炎を上げて燃えたという結果に当てはまるのは、候補表では酸素です。
資料：火のついた線香による観察記録
Pについて気体の候補を選ぶとき、どの記録を使いますか。
- 無色という見た目を使い、反応は使わない。
- 石灰水に変化がなかったと読み取る。
- 火のついた線香が炎を上げて燃えた記録を使う。
答えと解説
火のついた線香が炎を上げて燃えた記録を使う。
無色というだけでは候補を区別できず、石灰水は確認結果が示されていません。
資料：石灰水を調べた記録
Qに当てはまる候補はどれですか。
- 窒素
- 二酸化炭素
- 酸素
答えと解説
二酸化炭素
石灰水がにごった点で、比較表の二酸化炭素と合います。
資料：石灰水を調べた記録
石灰水が白くにごった記録の読み方はどれですか。
- その変化を候補表の結果と照らす。
- 石灰水に入った気体の質量が分かったとする。
- 火のついた線香が炎を上げて燃えたという記録に置き換える。
答えと解説
その変化を候補表の結果と照らす。
にごりは比較した反応を示します。質量や線香の燃え方はこの記録から求められません。
資料：気体を集めるときの性質
水と接する集め方で気体が水に移りにくい方はどれですか。
- 水にとても溶けやすいS
- 水に溶けにくいR
- 水への溶け方に関係なく、密度が小さいRとSは区別できない。
答えと解説
水に溶けにくいR
水へ移りやすさを考えるときは、水への溶けやすさを比べます。
資料：気体を集めるときの性質
空気との密度の比較から読み取れるのはどれですか。
- RとSの密度は同じ値である。
- 水への溶けやすさも同じである。
- どちらも空気より密度が小さい。
答えと解説
どちらも空気より密度が小さい。
共通して空気より小さいと分かりますが、RとSの密度どうしの大小や一致は分かりません。
資料：水に触れた後のリトマス紙
湿らせた赤色リトマス紙の変化が合う候補はどれですか。
- 窒素
- アンモニア
- 二酸化炭素
答えと解説
アンモニア
示された比較の中では、赤いリトマス紙が青く変わるのはアンモニアのときです。
資料：水に触れた後のリトマス紙
Tについて、二つの記録をどうまとめますか。
- リトマス紙の変化を候補と照らし、水に溶けやすいことも別の性質として残す。
- 二つの記録を合わせて、空気と同じ密度とする。
- リトマス紙の結果を使わず、水に溶けた量から濃度を求める。
答えと解説
リトマス紙の変化を候補と照らし、水に溶けやすいことも別の性質として残す。
候補を区別した反応と溶けやすさを別々に記録できます。密度や濃度の測定はありません。
資料：二つの確認結果がそろわない
容器番号の記録が必要な理由はどれですか。
- 装置名から試料の量を出すため。
- 線香が激しく燃えた順に並べるため。
- 二枚が同じ容器から取った試料か確かめるため。
答えと解説
二枚が同じ容器から取った試料か確かめるため。
同じラベルでも、実際に同じ容器を調べたか確認できなければ記録を直接比べられません。
資料：二つの確認結果がそろわない
二枚の記録から先に行うべき整理はどれですか。
- 炎を上げて燃えた方を採用し、もう一枚は別の気体とする。
- 食い違う記録を残し、容器と確認条件を確かめる。
- 変化なしの記録を採用し、食い違った記録は誤りとして扱う。
答えと解説
食い違う記録を残し、容器と確認条件を確かめる。
片方だけを採用する前に、同じ試料を同じ条件で調べたか確かめます。
資料：候補の表にない混合気体
Vのにごりから読み取れる範囲はどれですか。
- 二酸化炭素に合う反応があり、V全体の組成は決められない。
- 成分の割合は分からないが、Vに窒素は入っていない。
- Vには二酸化炭素が半分あり、残りは酸素である。
答えと解説
二酸化炭素に合う反応があり、V全体の組成は決められない。
一つの反応は成分の手がかりです。他の成分の有無や割合を一つの反応からは決められません。
資料：候補の表にない混合気体
Vについて割合まで知りたい場合、資料の不足はどれですか。
- にごりが起きたことの記録。
- 成分ごとの量を求めるための測定。
- 三種類それぞれの反応表。
答えと解説
成分ごとの量を求めるための測定。
比較の反応表とVのにごりはありますが、成分量を測った記録がありません。
資料：変化なしと空欄を比べる
石灰水の結果だけと合う候補はどれですか。
- 二酸化炭素と酸素
- 窒素と二酸化炭素
- 酸素と窒素
答えと解説
酸素と窒素
石灰水がにごらなかったので、表でにごりを示す二酸化炭素を外します。
資料：変化なしと空欄を比べる
線香の観察欄が空白の段階で、どう記録しますか。
- 線香が炎を上げて燃えなかったとする。
- 炎を上げて燃えた結果として扱う。
- 線香の燃え方は記録で確認できない。
答えと解説
線香の燃え方は記録で確認できない。
空欄は観察結果ではありません。空欄から酸素と窒素を区別することはできません。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：火のついた線香による観察記録
Pの候補を一つ挙げ、見た目より候補を区別できる記録を示しましょう。
答えと解説
Pは候補表の酸素と合います。無色というだけでは区別できませんが、比較で酸素だけにあった線香の燃え方の変化がPでも記録されています。
記録のない石灰水の結果は使いません。
- Pでは火のついた線香が炎を上げて燃えたと示す。
- 同じ変化があった酸素を候補とし、無色だけでは区別できないと示す。
資料：石灰水を調べた記録
Qのにごりがどの候補を支えるか、観察と推定を分けて説明しましょう。
答えと解説
観察では、Qの石灰水が白くにごりました。候補表で同じ反応をしたのは二酸化炭素だったので、Qはこの候補と合います。
観察を書いてから、その観察を根拠に候補を述べます。
- Qの石灰水が白くにごったという観察を示す。
- 比較表で同じ変化があった二酸化炭素を候補にする。
資料：気体を集めるときの性質
水と接する集め方を考えるとき、RとSを比べるために何を使うか説明しましょう。
答えと解説
Rは水に溶けにくく、Sは水にとても溶けやすいので、Rの方が水に移りにくいと考えます。どちらも空気より密度が小さいという共通点では、水への移り方を区別できません。
目的と直接つながる性質を選びます。
- Rは水に溶けにくく、Sはとても溶けやすいので、Rの方が水に移りにくいと示す。
- どちらも空気より密度が小さく、その性質では二つを区別できないと示す。
資料：水に触れた後のリトマス紙
Tを候補から絞った根拠と、別に確認した性質を説明しましょう。
答えと解説
湿った赤色リトマス紙が青になったため、候補表ではアンモニアが合います。水に溶けやすいことも記録されていますが、これはリトマス紙の色とは別の性質です。
二つの観察を一つの測定にまとめません。
- 湿った赤色リトマス紙が青になったことを、アンモニアの候補と結び付ける。
- 水への溶けやすさは、リトマス紙の変化とは別の観察と示す。
資料：二つの確認結果がそろわない
Uの二枚の記録が食い違うとき、次にそろえたい情報を説明しましょう。
答えと解説
反応の記録は両方とも残します。試料を取った容器の番号と比較の条件を照らし、同じ試料を同じ条件で調べたのか確認します。
同じ装置名でも、同じ試料であるとは限りません。
- 同じ試料か確かめられるよう、採取元の容器番号を照らし合わせると示す。
- 線香の燃え方の比べ方や観察条件が同じだったかを確かめると示す。
資料：変化なしと空欄を比べる
Wの候補を残し、まだ確かめられないことを説明しましょう。
答えと解説
石灰水がにごらなかったので、この候補表では酸素と窒素が残ります。線香の観察欄は空白なので、どちらに合う反応だったかはまだ分かりません。
追加で必要な記録を具体的に示します。
- 石灰水がにごらなかったので、候補表から酸素と窒素が残ると示す。
- 線香の観察欄が空白であり、変化なしの記録とは区別すると示す。
ワークシート
学習内容と参考資料
授業・宿題・次の記録につなげる
観察や測定の結果をもとに、生徒が何を根拠に考えたかを一緒に確かめましょう。印刷する場合は、生徒用には解答を付けず、講師用には解答と記述課題の評価の目安を付けます。年少の生徒には講師が紙の教材を用意します。生徒用のログインを使う場合は、利用条件と同意の手順を確認してください。
講師の方へ
教材にリンクを保存し、必要なときに生徒と共有できます。
この練習問題を保存ワークシート: 気体の性質を観察資料から同定する
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/identify-gases-from-observed-properties/
反応または性質を一つずつ示し、その記録から候補を残す理由と判断の限界を説明します。
読む文章・資料
火のついた線香による観察記録
候補は酸素、窒素、二酸化炭素の三つです。同じ装置の比較では、火のついた線香が炎を上げて燃えたのは酸素の記録だけです。無色の試料Pでも火のついた線香が炎を上げて燃えました。石灰水の確認は記録にありません。
石灰水を調べた記録
候補は酸素、窒素、二酸化炭素です。同じ量で短時間の比較をしたとき、石灰水が白くにごったのは二酸化炭素の場合でした。試料Qでも石灰水が白くにごりました。
気体を集めるときの性質
同じ温度と圧力で比べます。気体Rは水に溶けにくく、空気より密度が小さいと記録されています。気体Sは水にとても溶けやすく、空気より密度が小さいと記録されています。
水に触れた後のリトマス紙
純粋な試料Tの候補はアンモニア、窒素、二酸化炭素です。この比較では、アンモニアだけが湿らせた赤色リトマス紙を青く変えます。Tではその変化があり、Tは水に溶けやすいという別の記録もあります。
二つの確認結果がそろわない
同じラベルUの記録用紙が二枚あります。一枚には「火のついた線香が炎を上げて燃えた」、もう一枚には「同じ比較で炎を上げて燃えなかった」とあります。どちらも装置名は同じですが、試料を採った容器の番号は書いてありません。
候補の表にない混合気体
候補表の酸素では火のついた線香が炎を上げて燃え、二酸化炭素は短時間の比較で石灰水を白くにごらせます。窒素はどちらの変化も示しません。この表は一種類ずつの比較です。別に渡された試料Vは混合気体で、石灰水をにごらせました。成分の割合は測っていません。
変化なしと空欄を比べる
候補は酸素、窒素、二酸化炭素です。この確認では石灰水がにごるのは二酸化炭素、火のついた線香が炎を上げて燃えるのは酸素だけです。試料Wの石灰水の欄は「変化なし」で、線香の観察欄は空白です。
資料：火のついた線香による観察記録
比較表に合うPの候補はどれですか。
- 酸素
- 二酸化炭素
- 窒素
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：火のついた線香による観察記録
Pについて気体の候補を選ぶとき、どの記録を使いますか。
- 無色という見た目を使い、反応は使わない。
- 石灰水に変化がなかったと読み取る。
- 火のついた線香が炎を上げて燃えた記録を使う。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：石灰水を調べた記録
Qに当てはまる候補はどれですか。
- 窒素
- 二酸化炭素
- 酸素
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：石灰水を調べた記録
石灰水が白くにごった記録の読み方はどれですか。
- その変化を候補表の結果と照らす。
- 石灰水に入った気体の質量が分かったとする。
- 火のついた線香が炎を上げて燃えたという記録に置き換える。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：気体を集めるときの性質
水と接する集め方で気体が水に移りにくい方はどれですか。
- 水にとても溶けやすいS
- 水に溶けにくいR
- 水への溶け方に関係なく、密度が小さいRとSは区別できない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：気体を集めるときの性質
空気との密度の比較から読み取れるのはどれですか。
- RとSの密度は同じ値である。
- 水への溶けやすさも同じである。
- どちらも空気より密度が小さい。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：水に触れた後のリトマス紙
湿らせた赤色リトマス紙の変化が合う候補はどれですか。
- 窒素
- アンモニア
- 二酸化炭素
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：水に触れた後のリトマス紙
Tについて、二つの記録をどうまとめますか。
- リトマス紙の変化を候補と照らし、水に溶けやすいことも別の性質として残す。
- 二つの記録を合わせて、空気と同じ密度とする。
- リトマス紙の結果を使わず、水に溶けた量から濃度を求める。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの確認結果がそろわない
容器番号の記録が必要な理由はどれですか。
- 装置名から試料の量を出すため。
- 線香が激しく燃えた順に並べるため。
- 二枚が同じ容器から取った試料か確かめるため。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：二つの確認結果がそろわない
二枚の記録から先に行うべき整理はどれですか。
- 炎を上げて燃えた方を採用し、もう一枚は別の気体とする。
- 食い違う記録を残し、容器と確認条件を確かめる。
- 変化なしの記録を採用し、食い違った記録は誤りとして扱う。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：候補の表にない混合気体
Vのにごりから読み取れる範囲はどれですか。
- 二酸化炭素に合う反応があり、V全体の組成は決められない。
- 成分の割合は分からないが、Vに窒素は入っていない。
- Vには二酸化炭素が半分あり、残りは酸素である。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：候補の表にない混合気体
Vについて割合まで知りたい場合、資料の不足はどれですか。
- にごりが起きたことの記録。
- 成分ごとの量を求めるための測定。
- 三種類それぞれの反応表。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：変化なしと空欄を比べる
石灰水の結果だけと合う候補はどれですか。
- 二酸化炭素と酸素
- 窒素と二酸化炭素
- 酸素と窒素
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：変化なしと空欄を比べる
線香の観察欄が空白の段階で、どう記録しますか。
- 線香が炎を上げて燃えなかったとする。
- 炎を上げて燃えた結果として扱う。
- 線香の燃え方は記録で確認できない。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
観察と考え方を講師と確かめる
ここからは講師と確認する記述問題です。自動採点の点数には含みません。
資料：火のついた線香による観察記録
Pの候補を一つ挙げ、見た目より候補を区別できる記録を示しましょう。
資料：石灰水を調べた記録
Qのにごりがどの候補を支えるか、観察と推定を分けて説明しましょう。
資料：気体を集めるときの性質
水と接する集め方を考えるとき、RとSを比べるために何を使うか説明しましょう。
資料：水に触れた後のリトマス紙
Tを候補から絞った根拠と、別に確認した性質を説明しましょう。
資料：二つの確認結果がそろわない
Uの二枚の記録が食い違うとき、次にそろえたい情報を説明しましょう。
資料：変化なしと空欄を比べる
Wの候補を残し、まだ確かめられないことを説明しましょう。
解答: 気体の性質を観察資料から同定する
酸素
火のついた線香が炎を上げて燃えたという結果に当てはまるのは、候補表では酸素です。
火のついた線香が炎を上げて燃えた記録を使う。
無色というだけでは候補を区別できず、石灰水は確認結果が示されていません。
二酸化炭素
石灰水がにごった点で、比較表の二酸化炭素と合います。
その変化を候補表の結果と照らす。
にごりは比較した反応を示します。質量や線香の燃え方はこの記録から求められません。
水に溶けにくいR
水へ移りやすさを考えるときは、水への溶けやすさを比べます。
どちらも空気より密度が小さい。
共通して空気より小さいと分かりますが、RとSの密度どうしの大小や一致は分かりません。
アンモニア
示された比較の中では、赤いリトマス紙が青く変わるのはアンモニアのときです。
リトマス紙の変化を候補と照らし、水に溶けやすいことも別の性質として残す。
候補を区別した反応と溶けやすさを別々に記録できます。密度や濃度の測定はありません。
二枚が同じ容器から取った試料か確かめるため。
同じラベルでも、実際に同じ容器を調べたか確認できなければ記録を直接比べられません。
食い違う記録を残し、容器と確認条件を確かめる。
片方だけを採用する前に、同じ試料を同じ条件で調べたか確かめます。
二酸化炭素に合う反応があり、V全体の組成は決められない。
一つの反応は成分の手がかりです。他の成分の有無や割合を一つの反応からは決められません。
成分ごとの量を求めるための測定。
比較の反応表とVのにごりはありますが、成分量を測った記録がありません。
酸素と窒素
石灰水がにごらなかったので、表でにごりを示す二酸化炭素を外します。
線香の燃え方は記録で確認できない。
空欄は観察結果ではありません。空欄から酸素と窒素を区別することはできません。
記述問題の解答・確認の観点
資料：火のついた線香による観察記録
Pの候補を一つ挙げ、見た目より候補を区別できる記録を示しましょう。
Pは候補表の酸素と合います。無色というだけでは区別できませんが、比較で酸素だけにあった線香の燃え方の変化がPでも記録されています。
記録のない石灰水の結果は使いません。
- Pでは火のついた線香が炎を上げて燃えたと示す。
- 同じ変化があった酸素を候補とし、無色だけでは区別できないと示す。
資料：石灰水を調べた記録
Qのにごりがどの候補を支えるか、観察と推定を分けて説明しましょう。
観察では、Qの石灰水が白くにごりました。候補表で同じ反応をしたのは二酸化炭素だったので、Qはこの候補と合います。
観察を書いてから、その観察を根拠に候補を述べます。
- Qの石灰水が白くにごったという観察を示す。
- 比較表で同じ変化があった二酸化炭素を候補にする。
資料：気体を集めるときの性質
水と接する集め方を考えるとき、RとSを比べるために何を使うか説明しましょう。
Rは水に溶けにくく、Sは水にとても溶けやすいので、Rの方が水に移りにくいと考えます。どちらも空気より密度が小さいという共通点では、水への移り方を区別できません。
目的と直接つながる性質を選びます。
- Rは水に溶けにくく、Sはとても溶けやすいので、Rの方が水に移りにくいと示す。
- どちらも空気より密度が小さく、その性質では二つを区別できないと示す。
資料：水に触れた後のリトマス紙
Tを候補から絞った根拠と、別に確認した性質を説明しましょう。
湿った赤色リトマス紙が青になったため、候補表ではアンモニアが合います。水に溶けやすいことも記録されていますが、これはリトマス紙の色とは別の性質です。
二つの観察を一つの測定にまとめません。
- 湿った赤色リトマス紙が青になったことを、アンモニアの候補と結び付ける。
- 水への溶けやすさは、リトマス紙の変化とは別の観察と示す。
資料：二つの確認結果がそろわない
Uの二枚の記録が食い違うとき、次にそろえたい情報を説明しましょう。
反応の記録は両方とも残します。試料を取った容器の番号と比較の条件を照らし、同じ試料を同じ条件で調べたのか確認します。
同じ装置名でも、同じ試料であるとは限りません。
- 同じ試料か確かめられるよう、採取元の容器番号を照らし合わせると示す。
- 線香の燃え方の比べ方や観察条件が同じだったかを確かめると示す。
資料：変化なしと空欄を比べる
Wの候補を残し、まだ確かめられないことを説明しましょう。
石灰水がにごらなかったので、この候補表では酸素と窒素が残ります。線香の観察欄は空白なので、どちらに合う反応だったかはまだ分かりません。
追加で必要な記録を具体的に示します。
- 石灰水がにごらなかったので、候補表から酸素と窒素が残ると示す。
- 線香の観察欄が空白であり、変化なしの記録とは区別すると示す。