中学理科 / 化学分野 Unit 01

物質の性質と分類

ものの「正体」を見分けるには何を調べればいい？
密度・融点・沸点など、物質固有の性質を使った見分け方と、
物質の分類のしかたを学ぼう。

⚖️ 密度の求め方 🌡️ 融点・沸点 🔥 有機物と無機物 🔩 金属と非金属

密度——物質の「重さの詰まり具合」

同じ大きさの箱に、木と鉄を詰めたとき、どちらが重い？当然、鉄のほうが重い。これは「同じ体積でも質量が違う」から——その違いを数値で表したものが密度です。

FORMULA — 密度の公式密度（g/cm³） = 質量（g） ÷ 体積（cm³）体積の単位は cm³（＝mL）を使う。1 cm³ = 1 mL

図1：同じ体積（例：100 cm³）の物質を比べた場合の密度の違い

📊 代表的な物質の密度（常温・常圧）

物質	密度（g/cm³）	常温での状態	水との関係
木（松）	約 0.5	固体	水に浮く
氷	約 0.917	固体	水に浮く（特異）
水	1.00（4℃）	液体	基準
アルミニウム	2.70	固体	水に沈む
鉄	7.87	固体	水に沈む
銅	8.96	固体	水に沈む
鉛	11.3	固体	水に沈む
金	19.3	固体	水に沈む

🔑 POINT

密度が1.0 g/cm³（水の密度）より小さい固体は水に浮き、大きい固体は水に沈む。氷が水に浮くのは、氷の密度（約0.917）が水より小さいから——身近で重要な例外。

🧮 密度の計算例

体積 40 cm³ の金属のかたまりを量ったら、質量が 108 g だった。この金属は何か？

密度 = 108 g ÷ 40 cm³ = 2.70 g/cm³

→ 表と照らし合わせると アルミニウム とわかる。このように、密度は物質を見分けるための重要な手がかりになる。

融点とは固体が液体になる温度、沸点とは液体が気体（沸騰）になる温度のこと。純物質はこの温度が決まっており、混合物は一定でない——この違いが物質の見分けに使える。

図2：純物質は融解・沸騰の間、温度が一定に保たれる（混合物は一定にならない）

🌡️ 代表的な物質の融点・沸点（1気圧）

🔑 POINT

純物質の見分け方：加熱しながら温度を記録する。融解中・沸騰中に温度が変わらない（グラフが水平になる）なら純物質。
混合物は「融点が決まらない」「沸点に幅がある」ため、この方法で区別できる。

物質は大きく有機物と無機物に分けられる。「燃やしたとき、二酸化炭素と水が出るかどうか」が一番かんたんな見分け方。

🌿 有機物（Organic compounds）

⚗️ 無機物（Inorganic compounds）

図3：有機物を燃焼させると CO₂ と H₂O が生じる（燃焼実験）

⚠️ 注意：「炭素を含む → 有機物」と言われることがあるが、二酸化炭素（CO₂）・一酸化炭素（CO）・炭酸カルシウム（CaCO₃）などは炭素を含んでいても無機物に分類される。中学では「燃やして CO₂ と H₂O が出るかどうか」で判断するとよい。

物質（特に固体）を見たとき、「金属かどうか」を見分けるポイントは4つある。金属は非金属と異なる独特の性質を持ち、その性質が工業・生活に生かされている。

図4：金属に共通する4つの性質（非金属はこれらの性質を持たない）

📋 金属と非金属の比較

🔑 POINT

金属の見分けポイントは「光る・電気を通す・熱を通す・叩いて伸ばせる」の4つ。試験では「電気を通す = 金属」と短絡しがちだが、黒鉛（鉛筆の芯の主成分）は非金属なのに電気を通すという重要な例外がある。

図5：物質の分類まとめ（純物質と混合物、単体と化合物、有機物と無機物）

✅ この単元のまとめ

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