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化学反応式とは?ーー化学反応式を図式化で理解する勉強術

化学反応式の定義と特徴を図式化で理解する

小学生の時は違い、中学や高校で理科が難しいとお困りになっている学生は多いです。ここでは、化学反応式についてのポイントや図式化を効率よく行う勉強術を紹介しております。化学反応式を得意にしたい方に、お役立ち頂けるページです。

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Part 1: 化学反応式とは

化学反応式

理科の勉強は元素記号を用いて、化学反応を示す化学反応式の問題が増えてきます。しっかりと定義や頻出する反応式を覚えておくと良いでしょう。化学反応式の定義や種類を紹介します。

1.1 化学反応式の定義

物質が化学反応をすると、状態や数量が変化することがあります。化学式という形で変化のビフォア、アフターの状態を示すものが化学反応式です。 化学反応式は、酸素がO,水素がHといった元素記号を活用しており、反応前の物質を左辺、変化を表す矢印(→)、変化後の物質や数量を表す右辺をセットで表します。

1.2 化学反応式の種類とよく出る反応式

化学反応式で表現する化学反応には大きく分けて4つの種類があります。化合、還元、中和、分解の4つになりますが、そのポイントやよくでる基礎の理解が必要です。

•化合

2種類以上の物質が化学反応し、別の物質となることを化合と言います。一般的に酸化(酸素と化合)、硫化(硫黄と化合)が有名です。例えば銅が硫黄と化合すると、硫化銅となり、化学反応式では Cu(銅)+S(硫黄) → CuS(硫化銅)となります。化合すると従来の物質とは違うため、反応前とどう違うか、試薬や器具を用いて比較する実験が多いです。

•還元

金属と化合した酸素や硫黄は、より吸着しやすい物質があると、その物質に移動しようとする性質があります。その結果として、化合物が元の物質になることを還元と言います。代表的な例として、酸化物に炭素を合わせる方法が頻出される化学反応式として多いです。

2FeO(酸化鉄)+C(炭素)→2Fe(鉄)+CO2(二酸化炭素)

元素の数を左辺と右辺で合わせる必要になるので、係数を合わせることを苦手とする学生が多い化学反応式としても注意が必要になります。

•中和

酸性やアルカリ性という言葉を耳にするように、物質には酸性、中性、アルカリ性の性質3つがあります。酸性とアルカリ性は正反対の性質ですが、それを合わせることで中性になる化学反応が中和です。
中和の化学反応では、塩酸と水酸化ナトリウムを合わせる方法が中学ではよく見られます。
HCL(塩酸)+NaOH(水酸化ナトリウム)→Nacl(塩化ナトリウム)+H2O(水)

•分解

物質は熱や電気を加えられることで、二つ以上に物質に分かれることがあります。その化学反応を分解と言い、手段により熱分解、電気分解と表現することが一般的です。最近ではクリーンエネルギーとして水素が見直されていますが、水を電気分解することで酸素と水素に分解して抽出することができます。

2H2O(水)→ 2H2(水素)+O2(酸素)

ただ頻出される化学反応式を暗記するより図式化することで、理解度は大きく変化します。そのためポイントをまとめることがおすすめです。



Part 2: 無料ダンロードソフトEdrawMaxで化学反応式を図で見える

2.1 化学反応式を図式化する方法

エドラマックスでの化学反応式

化学反応式をただ数式を覚えるよりも、元素と元素の結びつきを理解することが非常に有効となります。そのためには図式化を利用する勉強術が役に立ちます。
最近ではギガスクールという生徒一人にPC1台の時代ですので、PCアプリを活用する方法がおすすめです。今回はEdrawMaxというアプリを活用してみました。
EdrawMaxは操作が簡単で、多くの化学反応指揮の図形や無料で活用できる作図テンプレートがあるので、情報を整理したり、このみのテンプレートで作図が完了する使い勝手のが良いツールです。

このEdrawMaxを活用して、マインドマップ風に化学反応式をまとめると

① テーマを中心に書く
② 関連するジャンルに分岐させる(今回は化学反応の種類)
③ 各ジャンルの具体例やキーワードをのせる
④ コメントを入れたり、色分けを活用したりする

上記の4つを意識するだけで何を学習したかわかりやすい図表が完成します。

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2.2 化学反応式をまとめる図表のコツ

言葉を書き連ねるより、情報を階層化させるだけでポイントを絞りやすく、ジャンルごとの理解が深まりやすくなるという声が少なくありません。
化学反応式をまとめる図表のコツとしては、元素自体の数は化学反応の前と後では変化がありません。その数があうように、係数(元素記号につける数)で調整する必要があります。
作図方法は、図形をライブラリーから選択して、 任意の場所にドラッグして配置するだけの簡単操作なので、誰でも操作しやすい設計となっています。
また全ての図形の色の変更や、サイズ調整、回転させるなどの編集も自由自在で、シンプルなマウス操作で、直感的に作図を行えるでしょう。

そのためEdrawMaxでは、ほとんどクリックや簡単な打ち込みで作業を終わらせられるので時短かつわかりやすさに納得しているユーザーが多いです。
その他にも、作成者自らがイラストや図形を描けるツールも用意されているため、自分が分かりやすいオリジナルの作図が行える点も非常に魅力的なところと思います。
PCアプリを活用した勉強術を実践してみませんか?



Part 3: まとめ

状態や数量の変化が起きた際に、変化前と変化後の状態を調べるために使われる、化学反応式は暗記するよりも、図式化して覚えた方が、理解度が高まりやすくなります。 化学反応式を図式化できるようになれば、 元素と元素の結びつきなどをイメージしやすくなるため、学生の勉強方法としても最適な方法だといえるでしょう。 また、EdrawMaxを活用すれば、様々な実験に合わせた作図が行えるだけでなく、色分けや図形のタイプを選んで自分好みに情報をまとめられます。 化学反応式を視覚的に捉える手段として、図式化を試してみてはいかがでしょうか。



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