中学1年の理科(第1分野「身の回りの物質」の状態変化)で学ぶ内容です。固体がとけて液体に変わるときの温度が融点、液体が沸とうして気体に変わるときの温度が沸点です。純粋な物質(1種類の物質だけでできているもの)では、融点・沸点は物質ごとに決まっていて、状態が変化している間は加熱を続けても温度が一定になります。水は1気圧のもとで融点0℃、沸点100℃で、量が多くても少なくても沸点は変わりません。そのため、融点・沸点は物質を見分ける手がかりになります。ポイントの表では、水のほかにエタノール(沸点78℃)や酸素の融点・沸点も示しています。 2種類以上の物質が混じり合ったものが混合物です。食塩水・空気・みりんなどがその例で、混合物には決まった融点・沸点がなく、加熱している間も温度が変化し続けます。水とエタノールの混合物を加熱すると、温度は一定にならず、沸点の低いエタノールが先に多く出てきます。この沸点のちがいを利用して混合物を分ける操作が蒸留で、学習指導要領でも中学1年で扱う内容です。このサイトでは、蒸留の実験は別の単元「蒸留」でくわしく練習します。液体を加熱するときは、急な沸とう(突沸)を防ぐために、加熱する前に沸とう石を入れます。温度計は液だめが液体の中央あたりにくるようにし、目もりは真横から読みます。

つまずきやすいところ

加熱のグラフで、温度が平らになっている部分を「加熱をやめた」と思ってしまうことがあります。実際は加熱を続けていても、状態が変化している間は温度が上がりません。平らな部分では2つの状態が混じっています。
融点と沸点を取りちがえます。固体と液体の境目が融点、液体と気体の境目が沸点だと、グラフの上で指さして言えるようにする必要があります。
「水」と「食塩水」、「酸素」と「空気」のように、名前の似たものを純粋な物質か混合物かに分ける問題で迷います。何種類の物質が混じっているかを考える必要があります。
沸とう石を「途中で入れればよい」と思いがちです。加熱のとちゅうで入れると急に沸とうして液が飛び出すことがあるので、必ず加熱前に入れます。

教え方・声かけのコツ

グラフの問題は、まず「平らな部分は何を表すか」を一言で言わせてから、数値を読み取らせると、融点と沸点の取りちがえが減ります。
純粋な物質と混合物の分類は、「何でできているか」を声に出して言わせてから分けると、名前の印象だけで答えるのを防げます。
身近な例(みりんにエタノールがふくまれる、空気は窒素や酸素などが混じっている)に結びつけると、混合物の意味がつかみやすくなります。
加熱の実験は火や熱湯を使うため、器具の扱いは必ず教科書や先生の指示に従うよう伝えてください。

運営者の見方

この単元の問題は、加熱したときのグラフの形から、物質がどんな状態にあるか、純粋な物質か混合物かを読み取れるかどうかで差がつきます。ポイントでは、融点・沸点のまとめと加熱のグラフを並べ、純粋な物質と混合物の対比、温度計と沸とう石の使い方、グラフを読む例題を1枚にまとめました。問題は、用語の知識、純粋な物質と混合物の仕分け、水とエタノールの混合物を加熱する実験・考察の順に進みます。まず純粋な物質で温度が一定になることを押さえてから、混合物ではそうならないことを比べる順番にしたのは、そのほうがちがいの意味がつかみやすいと考えたためです。最後の大問では、先に出てくる気体と、その理由を文で書く問いがあり、答えの版の文と見比べて記述の練習にも使えます。

よくある質問

Q. 融点と凝固点は同じですか。
A. 同じ物質では、固体が液体になる温度(融点)と液体が固体になる温度(凝固点)は同じです。どちらの語を主に使うかは教科書によって異なります。

Q. 蒸留はこの単元で習いますか。
A. 学習指導要領では、沸点のちがいによって混合物を分けることは中学1年の内容です。このプリントでも、最後の実験の大問で蒸留という操作の名前を聞いています。実験のくわしい手順は、別の単元「蒸留」で練習できます。

Q. 水の沸点が100℃にならないことはありますか。
A. 気圧が変わると沸点も変わります。教科書の値は1気圧のときの値です。