中学1年の第1分野「身の回りの物質」の中で、水溶液を扱う学習の一部です。学習指導要領の解説では、物質の水への溶け方を粒子のモデルで考える学習とあわせて、「水溶液の濃さの表し方に質量パーセント濃度があることにも触れる」とされています。質量パーセント濃度は、溶質の質量が水溶液全体の質量の何%にあたるかを表したものです。式にすると、質量パーセント濃度(%)=溶質の質量÷(溶質の質量+溶媒の質量)×100です。分母の「水溶液全体の質量」は、溶質と溶媒(水)の質量の和です。たとえば、食塩20gを水80gにとかすと、水溶液は100gなので、濃度は20÷100×100=20%です。反対に、12%の食塩水150gにとけている食塩は、150×12÷100=18gです。水の質量を求めるときは、全体から溶質を引きます(150−18=132g)。プリントでは、水を蒸発させたり、溶質を加えたりしたときの濃度も扱います。水を蒸発させても溶質の質量は変わらない、という見方が手がかりになります。小学校5年生では「物が水にとけても、水と物とを合わせた重さは変わらない」ことを学んでいるので、その知識を式に使います。

つまずきやすいところ

分母に水の質量だけを入れてしまう間違いが典型的です。濃度の式の分母は、水ではなく「水溶液全体(溶質+溶媒)」です。
「食塩20gを水100gにとかした」場合の水溶液は120gです。100gのままで計算すると20%になり、正しい値(約16.7%)より高く出ます。
逆算(濃度と水溶液の質量から溶質の質量を求める問題)では、「溶質=水溶液全体×濃度÷100」という形にできずにつまずきます。さらに「水の質量」を問われたときに、溶質の質量を答えて終わってしまう間違いもよく見られます。
水を蒸発させる問題では、溶質も減ると考えてしまうことがあります。減るのは水だけで、溶質の質量は変わりません。

教え方・声かけのコツ

計算の前に、「水80gに食塩20g」のような場面を図にかいて「全体は何gか」を確かめる習慣をつけると、分母の取り違えを防げます。
答えが出たら、「溶質の質量が水溶液の質量より小さいか」「濃度が100%を超えていないか」をチェックさせてください。
小学校算数の「割合」と同じ考え方で、「もとにする量=水溶液全体」「くらべる量=溶質」と言いかえると、見通しがつきやすくなります。
蒸発や溶質の追加の問題は、「前と後で溶質は何g、全体は何g」と2行の表にしてから計算すると混乱しにくくなります。

運営者の見方

この単元は「ポイント」と「問題」の2枚で組んでいます。ポイントは、式の説明のほかに、海水(約3%)やみそ汁(約1%)など身のまわりの水溶液の濃さの目安をのせ、数字が生活の中のどのくらいの濃さか感じられるようにしました。例題は5問で、濃度を求める問題、溶質や水の質量を求める問題、食塩を後から加える問題まで、順に難しくなります。この単元には器具の使い方の欄はなく、計算の手順が中心です。問題は、知識(3問)・計算(4問)・実験・考察(4問)の3つの大問で11問です。実験・考察では、水180gに食塩20gをとかした食塩水を題材に、全体の質量、濃度、一部にふくまれる食塩、水を蒸発させたあとの濃度へと、1つの場面で続けて考えます。最後の問いは求め方も書く形にしてあり、答えの版で式の流れまで確かめられます。

よくある質問

Q. 質量パーセント濃度は、中学何年生で習いますか。
A. 中学1年です。学習指導要領の解説では、第1学年の水溶液の学習の中で触れるとされています。扱いの深さは教科書によって異なります。

Q. 溶質・溶媒・溶液の違いが分かりません。
A. とけている物が溶質、とかしている液体が溶媒、両方を合わせたものが溶液です。食塩水なら、食塩が溶質、水が溶媒、食塩水全体が溶液です。

Q. 計算が苦手でも取り組めますか。
A. 基本の式は「溶質の質量÷水溶液全体の質量×100」の1本です。ポイントの例題を順になぞって、同じ手順を問題で使えるか確かめるとよいです。