化学式から原子の種類と個数を読み取る
ラベルや分子モデル、粒子の組成の資料を使う14問と、化学式の読み方を説明する六つの記述課題です。
学年・内容の目安 中学校第2学年「理科」（化学式と分子）。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(4)ア(ア)㋑「原子・分子」と(イ)㋐「化学変化」に関連する、化学式の読み方の補助教材です。
解説を読む
化学式の元素記号、小さな数字、式の前の数字には、それぞれ違う役割があります。記号を一つずつ区切り、何を何個分数えているのかを確かめます。
必要な予備知識
H、O、C、Nなどの元素記号を資料に照らして読めること。記号は大文字で始まり、ClやCaのように小文字が続くことがあります。
- 記号の右下の小さな数字は、その記号で表す原子の数を表す。数字を省くと一つ分。
- 式の前の数字は、後に続く式全体の何個分かを表す。
- 分子でできる物質と、イオンなどが規則的に並ぶ物質では、化学式が表すものを区別する。後者では、例えばNaClの式は構成する成分の数の比を表す。
- 化学式を読めば構成を確かめられるが、分子の形や結び付き方を式だけからいつも決められるわけではない。
解き方の例
二酸化硫黄SO₂の一分子には、Sが一個とOが二個ある。分子を二つ数える場合は両方の個数を二倍する。
よくある間違い
- 大文字とそれに続く小文字を別々の元素記号と数える。
- 式の前の数を、最初に出てくる記号だけにかける。
- 式が表す構成比を、独立した一個の分子の形と考える。
観察と考え方を講師と確かめる
元素記号の区切り、一つ分の組成、全体を何個分数えたかを順に示します。
式に示された種類、個数や比を扱います。分子の立体構造、イオン結晶の配列や実験操作はこの練習の範囲外です。
読む文章・資料
水と過酸化水素のラベル
カードAは水H₂O、カードBは過酸化水素H₂O₂です。Hは水素、Oは酸素を表します。各カードに書いた式は、その物質の一分子の構成です。
小文字が続く塩化水素の式
カードCには塩化水素の式HClがあります。Hは水素、Clは塩素です。比較のカードDには一酸化炭素COがあり、Cは炭素、Oは酸素を表します。
メタンの分子を三つ数える
作業カードEには3CH₄と書いてあり、メタンCH₄の分子三つ分を表します。Cは炭素、Hは水素です。
酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fには酸素の分子O₂が三つ、箱Gにはオゾンの分子O₃が二つあるとします。O₂とO₃はどちらも酸素原子Oだけでできています。
結晶の式を比で読む
食塩の主成分の式NaClと、塩化カルシウムの式CaCl₂を比べます。Naはナトリウム、Caはカルシウム、Clは塩素です。結晶では、式は独立した一分子ではなく、構成する成分の個数の比を表します。
窒素を含む三枚のカード
カードHはアンモニアNH₃の一分子、カードIは一酸化窒素NOの一分子、カードJは窒素N₂の一分子です。Nは窒素、Hは水素、Oは酸素です。
発展：分子式と原子のつながり
エタノールとジメチルエーテルという別の物質は、どちらも分子式がC₂H₆Oです。このカードには分子式だけを示し、原子のつながりを表す線や模型は示していません。
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：水と過酸化水素のラベル
カードBの一分子には酸素原子が何個ありますか。
答えと解説
2
H₂O₂のOの右下は2なので、酸素原子は二個です。
資料：水と過酸化水素のラベル
AとBの一分子の構成を比べた説明はどれですか。
- 酸素原子は同数で、水素原子はBの方が多い。
- 水素原子は同数で、酸素原子はBの方が多い。
- 原子は両方とも同数だが、元素の種類が違う。
答えと解説
水素原子は同数で、酸素原子はBの方が多い。
水素は両方で二個、酸素はAで一個、Bで二個です。
資料：小文字が続く塩化水素の式
塩化水素の式を元素記号で正しく区切ったのはどれですか。
- HとCとl
- HClという一つの記号
- HとCl
答えと解説
HとCl
Clは大文字Cに小文字lが続く塩素の記号です。
資料：小文字が続く塩化水素の式
一酸化炭素の一分子には原子が全部で何個ありますか。
答えと解説
2
CもOも右下に数字がないので一個ずつ、全部で二個です。
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEの前の3は何を表しますか。
- CH₄の分子が三個分ある。
- 水素を数えず、炭素原子が三個あることを示す。
- 水素原子の一分子内の個数が三個になる。
答えと解説
CH₄の分子が三個分ある。
前の3は式全体にかかります。一分子の中はC一個、H四個のままです。
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEの三分子分には、水素原子が全部で何個ありますか。
答えと解説
12
一分子のHは四個です。三つ分で4×3＝12個になります。
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fと箱Gを比べた説明はどれですか。
- FとGで、分子の数と酸素原子の数の両方が等しい。
- 分子の数は同じで、酸素原子はGが多い。
- 酸素原子の数は同じで、分子はFが多い。
答えと解説
酸素原子の数は同じで、分子はFが多い。
Fは3×2＝6個、Gは2×3＝6個の原子を含みますが、分子は三つと二つです。
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fと箱Gを合わせると、分子は全部で何個ありますか。
答えと解説
5
Fの三個とGの二個を足して五個です。原子を足した数とは違います。
資料：結晶の式を比で読む
CaCl₂が表すCaとClの数の比はどれですか。
- 2：1
- 1：2
- 2：2
答えと解説
1：2
Caの小さな数字は省かれて一つ分、Clの右下は2です。
資料：結晶の式を比で読む
NaClの比のままNaに当たる成分を七個分数えると、Clに当たる成分は何個分ですか。
答えと解説
7
NaとClの数の比は1：1です。Naを七個分とすればClも七個分です。
資料：窒素を含む三枚のカード
一分子にNを二個含むカードはどれですか。
- カードJ
- カードI
- カードH
答えと解説
カードJ
N₂の右下に2があり、カードJの一分子にNが二個あります。
資料：窒素を含む三枚のカード
カードHとIの分子を一つずつ取ると、Nは合わせて何個ですか。
答えと解説
2
NH₃とNOでは、Nの右下に数字がありません。一個ずつで計二個です。
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】C₂H₆Oの一分子に含まれる原子は全部で何個ですか。
答えと解説
9
Cが二個、Hが六個、Oが一個で、全部で九個です。
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】分子式だけでは決められないことはどれですか。
- どの種類の原子が分子に含まれるか。
- 原子は分子の中でどの順に結び付くか。
- 一分子にHの原子が何個含まれるか。
答えと解説
原子は分子の中でどの順に結び付くか。
分子式から元素の種類と個数は読めますが、この表示には原子の結び付き方がありません。
観察と考え方を講師と確かめる
資料：水と過酸化水素のラベル
AとBは同じ種類の原子を含みます。二つの式を区別する根拠を書きましょう。
答えと解説
AのH₂OはHが二個、Oが一個です。BのH₂O₂はHが二個、Oが二個です。酸素の個数が違います。
元素の種類が同じでも、構成する個数は同じとは限りません。
- 二つの式に含まれる元素記号を示す。
- 右下の数字とその省略を使い、Oの個数の違いを示す。
資料：小文字が続く塩化水素の式
HClとCOを元素記号で区切り、区切る目印を説明しましょう。
答えと解説
HClはHとCl、COはCとOです。記号の最初は大文字で、小文字lは前のCと一緒に一つの記号になります。
大文字から始まる記号を一つずつ読みます。
- 二つの式を正しく区切る。
- Clの小文字lが独立した記号ではないと説明する。
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEで炭素原子と水素原子を数え、3と4の役割を説明しましょう。
答えと解説
CH₄はC一個とH四個の分子です。前の3は式全体を三個分にするので、Cは3個、Hは12個です。
数字の位置で、一分子内の数か分子全体の数かを区別します。
- 小さな4がHの一分子あたりの個数を示す。
- 前の3をCとHの両方に適用する。
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
FとGで分子の数が違っても原子の数が同じになる理由を書きましょう。
答えと解説
FはO₂が三分子で酸素原子は6個です。GはO₃が二分子で酸素原子は6個です。一分子の原子の数が異なるので、分子数だけでは原子数は比べられません。
同じ種類の原子を使っていても、一分子をつくる原子の数は違うことがあります。
- 3×2と2×3から、原子数が等しいことを示す。
- 分子数と一分子に入る原子数を区別する。
資料：結晶の式を比で読む
Caに当たる成分を四個分数える場合のClの個数を示し、これは何を数えたことになるか説明しましょう。
答えと解説
CaCl₂の比は1：2です。Caを四個分とすればClは八個分です。結晶の構成比に沿って成分を数えたのであり、独立した四分子を数えた意味ではありません。
式の読み方を物質のつくりに合わせます。
- 比を四倍してClが八個分と示す。
- 結晶における組成と分子の個数を区別する。
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】二つの物質の分子式が同じです。どこまで分かり、何を調べれば区別できるでしょうか。
答えと解説
一分子あたりC二個、H六個、O一個という構成は同じです。結び付く相手や順は分子式だけでは分からないので、原子のつながりを示す図などを比べます。
元素と個数の一覧だけでは、結び付く順序は示されません。
- 同じ構成を元素の種類と個数で書く。
- 構成と結合の情報の違いを示し、必要な資料を一つ挙げる。
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: 化学式から原子の種類と個数を読み取る
MomentDesk · https://momentdesk.com/ja/practice/read-atom-types-and-counts-in-chemical-formulas/
元素記号の区切り、一つ分の組成、全体を何個分数えたかを順に示します。
読む文章・資料
水と過酸化水素のラベル
カードAは水H₂O、カードBは過酸化水素H₂O₂です。Hは水素、Oは酸素を表します。各カードに書いた式は、その物質の一分子の構成です。
小文字が続く塩化水素の式
カードCには塩化水素の式HClがあります。Hは水素、Clは塩素です。比較のカードDには一酸化炭素COがあり、Cは炭素、Oは酸素を表します。
メタンの分子を三つ数える
作業カードEには3CH₄と書いてあり、メタンCH₄の分子三つ分を表します。Cは炭素、Hは水素です。
酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fには酸素の分子O₂が三つ、箱Gにはオゾンの分子O₃が二つあるとします。O₂とO₃はどちらも酸素原子Oだけでできています。
結晶の式を比で読む
食塩の主成分の式NaClと、塩化カルシウムの式CaCl₂を比べます。Naはナトリウム、Caはカルシウム、Clは塩素です。結晶では、式は独立した一分子ではなく、構成する成分の個数の比を表します。
窒素を含む三枚のカード
カードHはアンモニアNH₃の一分子、カードIは一酸化窒素NOの一分子、カードJは窒素N₂の一分子です。Nは窒素、Hは水素、Oは酸素です。
発展：分子式と原子のつながり
エタノールとジメチルエーテルという別の物質は、どちらも分子式がC₂H₆Oです。このカードには分子式だけを示し、原子のつながりを表す線や模型は示していません。
資料：水と過酸化水素のラベル
カードBの一分子には酸素原子が何個ありますか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：水と過酸化水素のラベル
AとBの一分子の構成を比べた説明はどれですか。
- 酸素原子は同数で、水素原子はBの方が多い。
- 水素原子は同数で、酸素原子はBの方が多い。
- 原子は両方とも同数だが、元素の種類が違う。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：小文字が続く塩化水素の式
塩化水素の式を元素記号で正しく区切ったのはどれですか。
- HとCとl
- HClという一つの記号
- HとCl
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：小文字が続く塩化水素の式
一酸化炭素の一分子には原子が全部で何個ありますか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEの前の3は何を表しますか。
- CH₄の分子が三個分ある。
- 水素を数えず、炭素原子が三個あることを示す。
- 水素原子の一分子内の個数が三個になる。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEの三分子分には、水素原子が全部で何個ありますか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fと箱Gを比べた説明はどれですか。
- FとGで、分子の数と酸素原子の数の両方が等しい。
- 分子の数は同じで、酸素原子はGが多い。
- 酸素原子の数は同じで、分子はFが多い。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
箱Fと箱Gを合わせると、分子は全部で何個ありますか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：結晶の式を比で読む
CaCl₂が表すCaとClの数の比はどれですか。
- 2：1
- 1：2
- 2：2
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：結晶の式を比で読む
NaClの比のままNaに当たる成分を七個分数えると、Clに当たる成分は何個分ですか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：窒素を含む三枚のカード
一分子にNを二個含むカードはどれですか。
- カードJ
- カードI
- カードH
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：窒素を含む三枚のカード
カードHとIの分子を一つずつ取ると、Nは合わせて何個ですか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】C₂H₆Oの一分子に含まれる原子は全部で何個ですか。
途中の計算・単位・理由・確認答え:
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】分子式だけでは決められないことはどれですか。
- どの種類の原子が分子に含まれるか。
- 原子は分子の中でどの順に結び付くか。
- 一分子にHの原子が何個含まれるか。
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：水と過酸化水素のラベル
AとBは同じ種類の原子を含みます。二つの式を区別する根拠を書きましょう。
資料：小文字が続く塩化水素の式
HClとCOを元素記号で区切り、区切る目印を説明しましょう。
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEで炭素原子と水素原子を数え、3と4の役割を説明しましょう。
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
FとGで分子の数が違っても原子の数が同じになる理由を書きましょう。
資料：結晶の式を比で読む
Caに当たる成分を四個分数える場合のClの個数を示し、これは何を数えたことになるか説明しましょう。
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】二つの物質の分子式が同じです。どこまで分かり、何を調べれば区別できるでしょうか。
解答: 化学式から原子の種類と個数を読み取る
2
H₂O₂のOの右下は2なので、酸素原子は二個です。
水素原子は同数で、酸素原子はBの方が多い。
水素は両方で二個、酸素はAで一個、Bで二個です。
HとCl
Clは大文字Cに小文字lが続く塩素の記号です。
2
CもOも右下に数字がないので一個ずつ、全部で二個です。
CH₄の分子が三個分ある。
前の3は式全体にかかります。一分子の中はC一個、H四個のままです。
12
一分子のHは四個です。三つ分で4×3＝12個になります。
酸素原子の数は同じで、分子はFが多い。
Fは3×2＝6個、Gは2×3＝6個の原子を含みますが、分子は三つと二つです。
5
Fの三個とGの二個を足して五個です。原子を足した数とは違います。
1：2
Caの小さな数字は省かれて一つ分、Clの右下は2です。
7
NaとClの数の比は1：1です。Naを七個分とすればClも七個分です。
カードJ
N₂の右下に2があり、カードJの一分子にNが二個あります。
2
NH₃とNOでは、Nの右下に数字がありません。一個ずつで計二個です。
9
Cが二個、Hが六個、Oが一個で、全部で九個です。
原子は分子の中でどの順に結び付くか。
分子式から元素の種類と個数は読めますが、この表示には原子の結び付き方がありません。
記述問題の解答・確認の観点
資料：水と過酸化水素のラベル
AとBは同じ種類の原子を含みます。二つの式を区別する根拠を書きましょう。
AのH₂OはHが二個、Oが一個です。BのH₂O₂はHが二個、Oが二個です。酸素の個数が違います。
元素の種類が同じでも、構成する個数は同じとは限りません。
- 二つの式に含まれる元素記号を示す。
- 右下の数字とその省略を使い、Oの個数の違いを示す。
資料：小文字が続く塩化水素の式
HClとCOを元素記号で区切り、区切る目印を説明しましょう。
HClはHとCl、COはCとOです。記号の最初は大文字で、小文字lは前のCと一緒に一つの記号になります。
大文字から始まる記号を一つずつ読みます。
- 二つの式を正しく区切る。
- Clの小文字lが独立した記号ではないと説明する。
資料：メタンの分子を三つ数える
カードEで炭素原子と水素原子を数え、3と4の役割を説明しましょう。
CH₄はC一個とH四個の分子です。前の3は式全体を三個分にするので、Cは3個、Hは12個です。
数字の位置で、一分子内の数か分子全体の数かを区別します。
- 小さな4がHの一分子あたりの個数を示す。
- 前の3をCとHの両方に適用する。
資料：酸素原子を同じ数にそろえる
FとGで分子の数が違っても原子の数が同じになる理由を書きましょう。
FはO₂が三分子で酸素原子は6個です。GはO₃が二分子で酸素原子は6個です。一分子の原子の数が異なるので、分子数だけでは原子数は比べられません。
同じ種類の原子を使っていても、一分子をつくる原子の数は違うことがあります。
- 3×2と2×3から、原子数が等しいことを示す。
- 分子数と一分子に入る原子数を区別する。
資料：結晶の式を比で読む
Caに当たる成分を四個分数える場合のClの個数を示し、これは何を数えたことになるか説明しましょう。
CaCl₂の比は1：2です。Caを四個分とすればClは八個分です。結晶の構成比に沿って成分を数えたのであり、独立した四分子を数えた意味ではありません。
式の読み方を物質のつくりに合わせます。
- 比を四倍してClが八個分と示す。
- 結晶における組成と分子の個数を区別する。
資料：発展：分子式と原子のつながり
【発展】二つの物質の分子式が同じです。どこまで分かり、何を調べれば区別できるでしょうか。
一分子あたりC二個、H六個、O一個という構成は同じです。結び付く相手や順は分子式だけでは分からないので、原子のつながりを示す図などを比べます。
元素と個数の一覧だけでは、結び付く順序は示されません。
- 同じ構成を元素の種類と個数で書く。
- 構成と結合の情報の違いを示し、必要な資料を一つ挙げる。