状態変化と質量・体積・密度の問題 点数が上がる高校入試理科問題

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身近な物質で登場する状態変化と質量・体積・密度に関する問題演習を行います。状態が固体、液体、気体と変化したときに質量・体積・密度がどのように変化するのか演習しましょう。

状態変化と質量・体積・密度の問題

問題下図のように、液体のロウをビーカーに入れ電子てんびんで質量を測定した。このとき、液体のロウの液面の位置を黒い線で記入した。その後、しばらく放置したところ、ビーカー内のロウが固まり固体となった。これについて、以下の各問いに答えなさい。

状態変化と質量・体積・密度

(1)この実験のように、物質が液体や気体に変化することを何というか。

(2)液体のロウが固体になったとき、液面のようすはどうなるか。上図のア~エから一つ選び、記号で答えなさい。

(3)液体のロウが固体になったとき、電子てんびんの示す値はどうなるか。次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
ア 質量が小さくなった。
イ 質量が大きくなった。
ウ 質量は変化しなかった。

(4)液体のロウが固体になったとき、ロウの密度はどうなると考えられるか。

(5)次の文章は、温度により物質の状態が変わることについてまとめたものである。文章中の( )に適する言葉を、下の語群それぞれから選び、記号で答えなさい。

物質は非常に小さな粒子が集まってできている。液体のときには、この粒子はわずかに動くことができるが、温度が( ① )と、粒子はほとんど動かなくなる。この状態が( ② )である。また、温度が( ③ )と粒子は液体のときよりも自由に動き回れるようになるため、体積は( ④ )なる。この状態が( ⑤ )である。

ア:気体 イ:固体 ウ:液体 エ:上がる オ:下がる カ:大きく キ:小さく

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状態変化と質量・体積・密度の問題 解答・解説

(1)状態変化

温度によって物質が固体↔液体↔気体と状態が変化することを状態変化といいます。状態変化では、物質の粒子の集まり方が変化するだけで、物質そのものの性質は変化しません。

(2)

普通の物質であるロウの場合、液体から温度が下がり固体に変化すると、体積は小さくなります。これは、物質の粒子の集まり方が変化し、密集して粒子が集まるからです。液体のときにつけた印よりも真ん中付近がくぼんで固まります。

(3)

物質が固体・液体・気体と状態変化しても、物質の質量は変化しません。これは、粒子の集まり方が変化しているだけで、粒子の数自体は変化しないからです。

(4)大きくなる。

普通の物質であるロウが液体から固体に状態変化すると、質量は変化しないのに体積は小さくなります。したがって、1cm³あたりの質量である密度は大きくなります。

(5)① ② ③ ④ ⑤

状態変化は、物質の粒子の集まり方の変化です。温度が低いと粒子の運動が小さくなり、体積も小さくなります。逆に温度が高いと粒子の運動が激しくなり、その粒子間の間隔が広くなり、体積が大きくなります。
基本の復習中1理科「状態変化と体積」ろうや水の体積変化と密度変化

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