こんにちは、福岡で中学生を教えている「ろっく家庭教師」です。
6月、ゲーム好きの間で『ファイナルファンタジーVII リバース』がまた話題になってるね。授業中に「先生、リバースのリバースってどういう意味?」って聞かれたんだけど、これ実は中2理科のド真ん中の話なんだ。
リバース(REBIRTH)=「再誕」。バラバラになったものが、もう一度組み合わさって新しい姿になる。逆に言えば、1つのものがバラバラに戻ることもある。
…この「組み合わさる」と「バラバラに戻る」、理科で何て呼ぶか分かる?
そう、化合(かごう)と分解。化学反応式の世界だよ。今日はここで8割の中2生が沈む「係数合わせ」を、一気に攻略しよう。
なぜ「化学反応式」でみんな沈むのか
化学反応式が難しく感じる一番の理由はシンプルで、「数字が2種類ある」のに、その違いを習った瞬間に流してしまうから。
- 係数:化学式の前に大きく書く数字 →
2H₂O の最初の「2」 - 添字(そえじ):元素記号の右下に小さく書く数字 → H
₂O の「₂」
この2つを区別できないまま係数合わせに突入すると、もう迷子。逆に、ここさえ押さえれば化学反応式は「パズル」になる。
みんながやる4大ミス
ミス① 係数を直すべきところで、化学式そのものを書き換える
これが一番多い。酸素が足りないからって、H₂O を勝手に H₂O₂ にしちゃうやつ。
O が足りない → H₂O を H₂O₂ に変える(=別物質になっちゃう)
化学式は変えない → 係数(前の数字)だけを増やして数を合わせる
ミス② 添字を係数に足し込んでしまう
2H₂O の中の水素原子の数を「2+2=4」と足し算してしまうミス。違うよ、ここはかけ算。
係数2 ×(H₂の水素2個)= 水素4個、係数2 ×(Oの1個)= 酸素2個。係数は「分子が何セットあるか」を表すから、必ずかけ算で数えるんだ。
ミス③ 反応の前後で原子が増えたり消えたりしている
化学反応式の大原則はこれ。
つまり係数合わせとは、「左と右で各原子の数をピッタリ同じにするパズル」なんだ。リバースの世界観そのまま——素材(原子)は変わらず、組み合わせ直して新しい姿になるだけ。
ミス④ 「分解」と「化合」を逆に書く
ここでFF7リバースの出番。分解と化合は、矢印の向きが逆なだけなんだ。
- 化合:複数 → 1つ(くっつく) 例)鉄+硫黄 → 硫化鉄
- 分解:1つ → 複数(バラける) 例)水 → 水素+酸素
「リバース=逆再生」で、テープを巻き戻すと化合が分解に、分解が化合に見える。問題文に「電気を通して分けた」「加熱して気体が出た」とあれば分解、「2つの物質が結びついた」とあれば化合。ここを取り違えると式の左右がまるごと逆になるから注意。
実際にやってみよう(3問)
手を動かさないと身につかない。係数を答えてね(係数が1のときは省略してOK)。
(2) 鉄と硫黄の化合: □Fe + □S → □FeS
(3) 炭素の燃焼: □C + □O₂ → □CO₂
考えてから下を見てね。
右辺の O₂ で酸素が2個。左辺の水も酸素を2個にしたいので H₂O を2倍=2H₂O。すると水素は左4個になるから、右の H₂ も2倍=2H₂。これで H:4・O:2 が左右一致!
(2) Fe + S → FeS(すべて係数1)
Fe・S・FeS が1個ずつでピッタリ合う。一番シンプルな化合の形。
(3) C + O₂ → CO₂(すべて係数1)
炭素1個、酸素2個(O₂)が結びついて二酸化炭素CO₂が1個。これも係数は全部1。
※ポイント:いきなり全部いじらず、O₂やH₂のように「2個セット」で出てくる物質を基準に偶数で合わせるとラク。
係数合わせ・失敗しない手順
② 種類の少ない原子・2個セット(O₂など)から係数を決める
③ 左右で全原子の数が一致しているか、最後に1個ずつ数え直す
この「最後に数え直す」を省くから、テストで合っていたはずの式を落とす。検算は係数合わせとセットだと思っておこう。
まとめ
・数を合わせるのは係数だけ。化学式そのものは変えない
・係数はかけ算で原子数を数える(足し算じゃない)
・分解と化合は「リバース=逆向き」の関係
・最後に左右の原子数を数え直して検算する
化学反応式は、ルールさえ分かれば「失点しにくい得点源」に変わる単元だよ。FF7リバースで世界を組み替えるみたいに、原子を組み替えるパズルだと思って楽しんでみてね。
1学期期末、ここで差をつけよう。福岡の中学生のみんな、応援してるよ!
分からない問題があれば、ろっく家庭教師にいつでも聞いてね。
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