このページでは中１理科で学習する「状態変化」について、中学生向けに解説をしていくよ。
- 状態変化とは何？
- 状態変化と体積・質量・密度の関係
を知りたい人は、このページを見ればバッチリだよ！
ねこ吉よろしくお願いします！
うん。よろしくね！
それでは解説スタート！
（動画で学習したい人は↓）
状態変化とは
まずはじめに、状態変化とは何かについて説明するね。
状態変化 ⋯ 温度の変化により固体・液体・気体などの状態が変化すること
ねこ吉状態が変化？
うん。下の図を見てごらん。加熱や冷却などにより、固体・液体・気体という状態が変化しているね。
基本的に、加熱をすると固体→液体→気体と状態変化し、冷却をすると気体→液体→固体と状態変化するよ。
また、状態変化は「固体から液体にしたものを、もう一度固体に戻す。」のように、状態をいったりきたりできることもポイントだよ。
固体↔︎液体↔︎気体みたいにあらわしたりもするね。
状態変化は、固体・液体・気体をいったりきたりできる！
反対に、中学2年生で学習する化学変化は、簡単にいったりきたりできないんだ。
例えば木を燃やして炭にしたとしよう。その炭を冷蔵庫に入れても、木には戻らないね。
ねこ吉化学変化はいったりきたりが難しいけど、状態変化は簡単なんだね！
うん。そういうこと！
これが状態変化だよ！また、状態変化にはそれぞれ
- 固体 → 液体 ⋯ 融解
- 液体 → 気体 ⋯ 蒸発
- 固体 → 気体 ⋯ 昇華
- 気体 → 液体 ⋯ 凝縮
- 液体 → 固体 ⋯ 凝固
- 気体 → 固体⋯ 昇華（凝華）
のように名前もあるから、余裕があれば覚えておこう！
ねこ吉了解です！
状態変化と質量・体積・密度
では続いて、状態変化と物質の質量・体積・密度の関係を見ていここう。
まずは固体→液体になるときの質量・体積・密度の関係から説明するね。
固体 → 液体の変化
まずは固体→液体になるときの質量・体積・密度の変化だね。
結論としては、以下のようになるよ。
固体 → 液体の状態変化をするとき
質量 ⋯ 変化なし
体積 ⋯ 大きくなる
密度 ⋯ 小さくなる
まず、固体 → の状態変化では、質量は変化しないよ。
ねこ吉質量⋯。って何だっけ？
質量とは、簡単に言えば物体の重さのことだね。〇〇gと表す数値だよ。
質量とは、簡単に言えば重さのことですが、正確には異なります。
詳しくはこちらのページを見てください。
もう一度確認するけど、固体 → 液体の状態変化では、質量は変化しないんだね。
では、続いて体積の変化を見てよう。体積とは、物体の大きさのことだね。
ロウが液体→固体に変化するようすの動画を見てみるよ。
ねこ吉液体→固体になると、中央にくぼみができるね。
そうなんだ。つまり、液体 → 固体になると、体積が小さくなるんだね。
反対に言えば、固体 → 液体になると、体積は大きくなるんだ！
ねこ吉密度はどうなるの？
密度は計算から求めることができるんだ。
密度とは、質量/体積で求めることができたね。
そして、固体 → 液体の状態変化のときは、質量は変化せず、体積は大きくなる。
つまり計算式で考えると、下のようなイメージになるよね。
ねこ吉質量（青字）が変化せず、体積（黄字）が大きくなるから、確かにそうだね。
その場合、密度（赤字）は小さくなっているね。
つまり、固体→液体の場合、密度は小さくなるんだ！
ここでもう一度、はじめのまとめを見てみよう。
固体 → 液体の状態変化をするとき
質量 ⋯ 変化なし
体積 ⋯ 大きくなる
密度 ⋯ 小さくなる
このようになるね。
ややこしいところだから、何度も復習をして覚えるようにしよう！
ねこ吉わかりました！
液体 → 気体の変化
では続いて、液体→気体の場合、質量・体積・密度はどのようになるのか考えてみよう。
結論としては、以下のようになるよ！
液体 → 気体の状態変化をするとき
質量 ⋯ 変化なし
体積 ⋯ 大きくなる
密度 ⋯ 小さくなる
ねこ吉あれ？固体→液体のときと同じだね！
良いところに気がついたね！その通りで、固体→液体のときと同じなんだ。
それではひとつひとつ見ていこう。
まず、液体→気体の場合は、質量は変化しないんだ！
ねこ吉固体→液体のときも、質量は変化しなかったね！
そう。つまり状態変化では、質量は変化しないんだね！
状態変化では、質量は変化しない
では体積はどうだろう？
液体→気体に変化したときの体積の変化を、エタノールを気体にする実験を通して見てみよう。
ねこ吉エタノールを入れた袋がふくらんだよ！
そう。つまり、液体→気体になると体積は大きくなるんだね。
最後は密度についてだね。
密度の考え方も、固体→液体のときと全く同じ。
質量は変化せず、体積が大きくなると言うことだから、これを数字でイメージすると
このようになるね。
質量（青字）が変化せず、体積（黄字）が大きくなるわけだから、密度（赤字）は小さくなるね。
では、ここまで学習してきたことを表にまとめてみよう。
表のように、固体→液体→気体となるにつれ、体積は大きくなる。質量は変化しない。密度は小さくなる。となるんだね。
実験の動画と合わせて、しっかりとイメージをつくっておこうね！
まとめ
これで、中学１年生で学習する、状態変化についての解説を終わるよ。
状態変化の言葉の意味と、体積・質量・密度の変化をしっかりと押さえようね！
このサイトでは、中学理科に関する解説をしているよ。またいつでも遊びにきてね！
ねこ吉またねー！
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