中1理科・状態変化｜融点と沸点、加熱グラフの読み方
ほしてぃー ・
よっしゃー！今日は中1理科の状態変化をいっきに片づけるぞ！
結論から言う。中1理科の状態変化は、「変わるのは体積、変わらないのは質量」と「融点と沸点でグラフが横になる」の2つを押さえれば点が取れる。おれは17年、中学生の理科を見てきたけど、ここを丸暗記で乗り切ろうとして落とす子が本当に多い。今日で型にしてしまおう。
中1理科の状態変化とは？まず3行で結論
状態変化とは、物質が温度の変化によって、固体・液体・気体の間で姿を変えることだ。
- 変わるのは体積。粒子の間隔が広がったり縮んだりするから。
- 変わらないのは質量。粒子の数は同じ。
- 融点と沸点は物質ごとに決まっていて、純粋な物質なら一定。
水でいえば、氷（固体）が水（液体）になり、水蒸気（気体）になる。この変化のことだ。物質そのものは別のものに変わっていない。ここが化学変化とのちがいだ。自分は授業のたびに「見た目が変わっただけ、中身は同じ」と言い続けている。
中1理科の状態変化で点を取る3つのコツ
コツ1：粒子のモデルで考える
固体は粒子がぎっしり並んでほとんど動かない。液体は少し自由に動く。気体は粒子が飛び回ってスカスカ。温度が上がると粒子の動きが激しくなって、間隔が広がる。だから体積がふえる。粒子の数も大きさも変わらないので、質量は同じだ。
コツ2：融点と沸点を言葉で押さえる
融点は、固体が液体に変わる温度。沸点は、液体が沸騰して気体に変わる温度。水は融点0℃、沸点100℃（1気圧のとき）。エタノールは融点約−115℃、沸点約78℃。ここまで覚えたら、室温の20℃ならエタノールは液体だと判断できる。
コツ3：加熱グラフは「横になる場所」を探す
純粋な物質をゆっくり加熱すると、状態変化している間は温度が上がらず、グラフが水平になる。1つ目の水平部分が融点、2つ目の水平部分が沸点だ。ほしてぃーからの一言。「横の線を見たら、そこで状態が変わってる」。これだけで読める。
つまずく定番パターンと抜け方
最初のつまずきは、「体積が変わるなら質量も変わる」と思ってしまうこと。例えば氷50gが全部とけたら、水は50gのままだ。質量はそのまま。密度の計算が苦手な人は、先に中1理科・密度の求め方を読むと、体積と質量の関係がスッと入る。
2つ目は、水だけが例外という点。ふつうの物質は、固体→液体で体積が少しふえる。でも水は逆で、氷が水になると体積が小さくなる。氷が水に浮くのはそのせいだ。ここは定番の引っかけ。ほしてぃーは、テストのたびにここを注意している。
3つ目は、沸騰と蒸発をごちゃ混ぜにすること。沸騰は沸点で液体の内部からも気体になる変化。蒸発は液体の表面から、沸点よりずっと低い温度でも起きる変化だ。気体の集め方など、実験の流れを知りたいなら中1理科・気体の性質と集め方もセットでどうぞ。
実際の出題パターンで確認（例題）
例題1 物質Xの融点は−20℃、沸点は80℃。25℃のとき、Xは固体・液体・気体のどれか。
答えは液体。−20℃より高く、80℃より低いから、液体の範囲だ。数直線を書いて、融点と沸点に印をつけると迷わない。
例題2 ある純粋な物質を加熱したら、温度が60℃で水平になり、その後また上がって、200℃で再び水平になった。融点と沸点は？
答えは融点60℃、沸点200℃。最初の水平が融点、2つ目が沸点。これだけだ。
例題3 氷100gがすべてとけて水になった。水の質量は何gか。
答えは100g。質量は変わらない。ここは一瞬で答えたい。
よくある質問（FAQ）
Q. 中1理科の状態変化で、体積がふえるのはなぜ？ A. 温度が上がると粒子の動きが激しくなり、粒子と粒子の間隔が広がるからだ。粒子の数や大きさは変わらないので、質量は変わらない。
Q. 融点と凝固点はちがうもの？ A. 純粋な物質では同じ温度になる。水なら0℃だ。固体が液体に変わるときを融点、液体が固体に変わるときを凝固点と呼ぶ。
Q. 食塩水の加熱グラフも水平になる？ A. 混合物の場合は、沸騰中も温度が少しずつ上がる。純粋な物質のようにきれいな水平にはならない。テストでは、この差を問われることがある。
まとめ：今日からやることはこの3つ
- 「体積は変わる、質量は変わらない」を声に出して3回言う。
- 水・エタノールの融点と沸点を、ノートに1行で書く。
- 加熱グラフの水平部分に、融点・沸点と書き込む練習を1問やる。
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よっしゃー！！今日も熱くいくぞ！！！
