まとめ
【定義】
目に見えない微小な粒子の挙動や、複雑な装置の構成などを、記号や簡略化した線画を用いて視覚的に分かりやすく表現した図のことである。
学習の要点
- 重要語句：粒子モデル、水上置換法、上方置換法、下方置換法、過不足のない反応
- 用語の意義：化学反応における物質の量的関係や、気体の性質（密度・溶解度）に基づく捕集法の選択を直感的に理解するために用いられる。
解説
化学変化や気体の性質を理解する上で、模式図は極めて有効な手段である。例えば、気体の捕集においては、対象となる気体の「水への溶けやすさ」と「空気に対する密度（重さ）」によって、水上置換法、上方置換法、下方置換法の3種から適切な方法を選択する必要がある。これらは装置の略図として模式化され、試験管や集気瓶の向きでその特徴が示される。
また、金属（アルミニウムや亜鉛）や石灰石（炭酸カルシウム）と塩酸の反応における気体の発生量は、反応させる薬品の量に比例する。これをグラフ化すると、反応が進行している間は原点を通る直線（正比例）を描くが、いずれか一方の薬品が完全に消費されると、それ以上気体が発生しなくなるためグラフは水平になる。この「過不足」の状態を、溶液中のイオンや原子を記号（◎や■など）で表した粒子モデル（模式図）で捉えることで、化学反応の量的関係（化学量論）の基礎を視覚的に整理できる。
補足
模式図は、実際のスケールや形状を正確に模写するのではなく、物理的・化学的な本質を抽象化して示す。特に粒子モデルを用いた模式図は、原子や分子といったミクロな視点と、発生する気体の体積といったマクロな視点を結びつける重要な役割を果たす。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
模式図（もしきず）とは、目に見えないくらい小さな粒（つぶ）の動きや、実験のようすを、丸（◎）や四角（■）などの簡単な記号を使って分かりやすくかいた図のことです。
例えば、気体を集める方法には「水上置換（すいじょうちかん）」「上方置換（じょうほうちかん）」「下方置換（かほうちかん）」の3つがありますが、これらは気体が水に溶けるかどうかや、空気より重いか軽いかによって使い分けます。模式図を使うと、ビンを逆さまにする理由などが一目で分かります。
また、アルミニウムや石灰石に塩酸（えんさん）をかける実験では、加える薬品の量を増やすと、発生する気体の量も決まった割合で増えていきます。しかし、どちらかの薬品がなくなると、気体はそれ以上出なくなります。この「これ以上反応できない」というようすも、粒の記号を使った図（粒子モデル）で見ると、とても理解しやすくなります。
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