まとめ
【定義】
鉄（Fe）および銅（Cu）は、強塩基である水酸化ナトリウム水溶液に対して反応を示さず、気体の発生や溶解などの変化が全く見られない金属である。
学習の要点
- 重要語句：両性金属、過不足、水素の発生量
- 用語の意義：アルミニウムや亜鉛などの両性金属とは異なり、鉄や銅はアルカリ溶液と反応しない性質を持つことを理解する。
解説
特定の金属（アルミニウム、亜鉛など）は、酸だけでなくアルカリ性の水酸化ナトリウム水溶液とも反応して水素を発生させる性質を持つ。これに対し、鉄や銅は水酸化ナトリウム水溶液に浸しても、気体の発生や発熱、試験管内の金属片の消失といった変化は一切観察されない。
塩酸と金属の反応においては、加える金属の量に比例して発生する水素の体積が増加するが、反応物のいずれかが不足すると反応は停止する。アルミニウムと塩酸を反応させた場合、グラフは原点から一定の割合で右肩上がりに上昇するが、塩酸が完全に消費される「過不足なく反応する点」を境に、それ以上アルミニウムを追加しても水素の発生量は増えず、グラフは水平となる。
このとき、グラフの傾斜部分は「塩酸が残っている（アルミニウムが不足）」状態であり、水平部分は「アルミニウムが残っている（塩酸が不足）」状態を示している。このように、反応物の量的な関係によって生成物の量が決定される化学の基本原則を理解することが重要である。
補足
鉄や銅は希塩酸や希硫酸といった酸には反応する（銅は酸化力のある酸のみ）が、強塩基と反応して水素を出すのは、アルミニウム、亜鉛、スズ、鉛などの「両性元素」に限られる。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
水酸化ナトリウムというアルカリ性の水溶液に金属を入れる実験をすると、金属の種類によって反応がちがうことがわかります。
アルミニウムや亜鉛（あえん）は、水酸化ナトリウム水溶液に入れるとあわを出してとけますが、鉄や銅はまったく変化しません。あわも出ないし、液体の温度も変わりません。
また、金属と液体が反応してあわ（水素）が出る実験では、液体の量と金属の量のバランスが大切です。どちらかが足りなくなると、あわが出るのは止まってしまいます。グラフを見ると、反応が止まるまではあわの量が増えていき、材料のどちらかがなくなると、グラフが横ばいになることがわかります。
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