一般小学生
まとめ
【定義】
化学実験において、発生した気体を拡散させずに、試験管などの容器内に集める操作のことである。
学習の要点
- 重要語句：水素、発熱反応、金属の反応性、酸化、燃焼
- 用語の意義：気体の性質を確認するため、あるいは特定の気体を単離して反応を観察するために行われる。
解説
アルミニウムや亜鉛、鉄などの金属に塩酸（またはアルカリ溶液）を加えると、化学反応によって水素が発生する。
この際、金属の種類によって反応の激しさが異なる。一般にアルミニウムや亜鉛は塩酸と激しく反応して多くの気泡を出すが、鉄はそれらに比べて反応が緩やかであり、銅は塩酸と反応しない。この反応性の違いは金属のイオン化傾向などの性質に由来する。
金属と酸の反応が進行する過程では熱が発生し、試験管の温度が上昇する（発熱反応）。発生した水素を捕集し、火を近づけて燃焼させると、水素は空気中の酸素と結びついて水（H₂O）に変化する性質を持つ。
補足
気体の性質（水への溶けやすさや密度）に応じて、水上置換法、上方置換法、下方置換法などの捕集方法が使い分けられる。水素は水に溶けにくく密度が空気より小さいため、水上置換法または上方置換法で捕集されるのが一般的である。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
実験（じっけん）でできた気体を、にげないように試験管（しけんかん）などの入れ物にあつめることを「捕集（ほしゅう）」といいます。
アルミニウムや亜鉛（あえん）、鉄（てつ）などの金属（きんぞく）に塩酸（えんさん）をかけると、あわが出て水素（すいそ）という気体が発生します。金属の種類によってあわの出方はちがい、アルミニウムははげしく反応しますが、銅（どう）はあわが出ません。
気体が発生するときには熱も出ます。あつめた水素に火を近づけると、パッと燃えて酸素（さんそ）と結びつき、水に変わります。このように、気体をあつめて調べることで、その気体がもっている性質を知ることができます。
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