まとめ
【定義】
水素（H₂）は、原子番号1の元素であり、天然に存在する物質の中で最も軽く、無色・無臭・無味の気体である。
学習の要点
- 重要語句：水上置換法、可燃性、還元性、塩化アルミニウム
- 用語の意義：酸素と結びついて水を生成する性質や、金属と酸の反応による発生メカニズムを理解することが重要である。
解説
水素は常温常圧で無色透明かつ無臭の気体であり、密度は空気の約0.07倍と極めて小さい。水に溶けにくい性質（難溶性）を持つため、実験室で採取する際は「水上置換法」が用いられる。
実験的な発生方法としては、アルミニウム、亜鉛、鉄などの金属に希塩酸や希硫酸を反応させる手法が一般的である。例えば、アルミニウムと塩酸を反応させると、激しく泡を立てて水素が発生し、水溶液中には塩化アルミニウムが生成される。このとき、反応後の液体を蒸発させて残る白い固体（塩化アルミニウム）は、元の金属とは全く異なる性質を持つ物質であり、化学変化が起きたことを示している。
水素は非常に燃えやすい性質（可燃性）を持ち、酸素と結びつくことで熱と光を発して燃焼し、水（水蒸気）を生成する。試験管に集めた水素に火を近づけると「ポン」と音を立てて燃えるのは、急激な酸化反応（爆発）が起こるためである。一方で、水素自体に物質を燃焼させる働き（助燃性）はないため、水素で満たした集気びんの中に火のついたろうそくを入れると、びんの口付近では水素が燃えるが、中のろうそくの火は酸素不足により消失する。
補足
水素は宇宙で最も多く存在する元素であり、次世代のクリーンエネルギーとして燃料電池車などに活用されている。また、金属酸化物から酸素を奪う「還元剤」としての役割も持つ。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
水素（すいそ）は、世の中で一番軽い気体です。色もなく、においもしません。
アルミニウムや亜鉛（あえん）といった金属に、塩酸（えんさん）をかけることで作ることができます。水に溶けにくい性質があるため、水の中で空気のあわとして集める「水上置換法（すいじょうちかんほう）」という方法で集めます。
水素には「燃える」という大きな特徴があります。空気中の酸素と結びついて燃えると、水に変わります。水素を入れた試験管に火を近づけると「ポン！」と音がして、試験管の内側が水滴でくもるのは、水素が水に変わった証拠です。
注意が必要なのは、水素自体は燃えますが、ものを燃やす手助けはしないということです。水素でいっぱいのびんの中にろうそくを入れると、酸素がないのでろうそくの火は消えてしまいます。このように、気体によっていろいろな性質があることを覚えておきましょう。
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