中1理科気体の性質と発生方法まとめと問題

気体の性質と気体の発生方法について解説します。水への溶けやすさや空気との重さの違いは気体の集め方（水上置換・上方置換・下方置換）とも関わってきます。また水へ溶ける気体が酸性かアルカリ性であるか、色やにおい、その他の気体の特徴もしっかり押さえておきましょう。

1. 気体の性質
2. 気体の発生方法
3. 【問題編】気体の性質・発生方法
4. まとめ

気体の性質

中1理科気体の性質と発生方法

気体	水への溶けやすさ	重さ	色	におい	その他	集め方
水素	溶けにくい	非常に軽い	なし	なし	火を近づけると音をたてて燃える	水上置換
酸素	溶けにくい	少し重い	なし	なし	空気中の約20％助燃性	水上置換
二酸化炭素	少し溶ける（酸性）	重い	なし	なし	石灰水が白くにごる	水上置換・下方置換
窒素	溶けにくい	少し軽い	なし	なし	空気中の約80％	水上置換
塩素	溶けやすい（酸性）	重い	黄緑	刺激臭	有毒殺菌・漂白作用	下方置換
アンモニア	溶けやすい（アルカリ性）	軽い	なし	刺激臭		上方置換
塩化水素	溶けやすい（酸性）	重い	なし	刺激臭		下方置換
硫化水素	溶けやすい（酸性）	少し重い	なし	腐卵臭		下方置換
メタン	溶けにくい	軽い	なし	なし		水上置換

水素

水素は最も軽い気体です。

・水に溶けにくい

・気体の中で最も軽い

・色やにおいがない

・火を近づけると音をたてて燃える（水ができる）

・水上置換で集められる

酸素

酸素は動物の呼吸に利用されており、私たちが生きていく上で欠かせない気体です。空気中の約20％が酸素です。

・水に溶けにくい

・空気より少し重い

・色、においはない

・助燃性（他の物質が燃えるのを助ける）

・水上置換で集められる

二酸化炭素

二酸化炭素は植物の光合成に使われ、動物や植物の呼吸で吐き出される気体です。地球温暖化の原因にもなっています。有機物を燃やすと二酸化炭素を発生します。

・水に少し溶ける

・空気より重い

・色、匂いはない

・石灰水が白くにごる

・酸性

・水上置換、下方置換で集められる

窒素

空気中の約80％が窒素です。窒素化合物はいろいろな用途に使われています。

・水に溶けにくい

・空気より少し軽い

・色、においがない

・水上置換で集められる

塩素

多くの気体が無色ですが、塩素は黄緑色をしています。においもあり、プールの消毒でも有名です。

・水に溶けやすい

・空気より重い

・黄緑色をしている

・刺激臭がある

・殺菌、漂白作用があり有毒

・酸性

・下方置換で集める

アンモニア

アンモニアは色はありませんが刺激臭のある気体です。水に非常に溶けやすくアルカリ性です。

・水に非常に溶けやすい

・空気より軽い

・色はない

・刺激臭がある

・アルカリ性

・フェノールフタレイン溶液が赤くなる

・上方置換で集める

アンモニアの性質を利用したアンモニアの噴水実験が有名です。

アンモニアの噴水実験

アンモニアを入れた丸底フラスコ、フェノールフタレインを加えた水の入ったビーカーとガラス管、水を入れたスポイトを準備します。

中1理科気体の性質と発生方法

上の図のようにビーカーの真上に丸底フラスコを逆さまにセット、スポイトは丸底フラスコに、ガラス管はビーカーと丸底フラスコをつなぐようにセットします。

スポイトで丸底フラスコに水を入れる

↓

アンモニアが水に溶けてフラスコ内の気圧が下がる

↓

ビーカー内のフェノールフタレイン溶液がガラス管を伝ってフラスコ内へ

↓

フラスコ内の水に溶けたアンモニア＋フェノールフタレイン溶液が赤くなる（赤い噴水ができる）

塩化水素

塩化水素の水溶液を塩酸といいます。強い酸性で刺激臭があります。

・水によく溶ける

・空気より重い

・色はない

・刺激臭がある

・下方置換で集める

・強い酸性

硫化水素

硫化鉄にうすい塩酸を加えると硫化水素が発生します。腐卵臭があり有毒です。

・水に溶けやすい

・空気より少し重い

・色はない

・腐卵臭がある

・下方置換で集める

・酸性

メタン

メタンは天然ガスの主成分です。

・水に溶けにくい

・空気より軽い

・色やにおいがない

・水上置換で集める

気体の発生方法

代表的な気体の発生方法を、下表にまとめました。

気体	発生方法
水素	鉄、亜鉛などの金属にうすい塩酸または硫酸を加える
酸素	二酸化マンガンにうすい過酸化水素水（オキシドール）を加える
二酸化炭素	石灰石に塩酸を加える
アンモニア	塩化アンモニウムと水酸化カルシウムを混ぜて加熱する
窒素	亜硝酸ナトリウムと塩化アンモニウムを混ぜて加熱する