〜ゆうととあかりの、理科クッキング?〜
グラフが出た瞬間に思考停止していませんか?
化学の計算は「料理のレシピ」と同じです。
定比例の法則・酸化銅・酸化マグネシウム
「黄金比」さえ知っていれば、グラフなしでも解ける!
「うわぁ……出たよ、グラフと計算問題。」
テスト用紙を見た瞬間、やる気をなくしていませんか?
特に「銅を加熱して酸化銅にする」問題。
難しそうに見えますが、実はこれ、「絶対に失敗しない料理のレシピ」と同じなんです。
今回は、入試で必ず出る「銅」と「マグネシウム」の計算を、たった2つの「黄金比」だけで攻略します。
これを読めば、面倒なグラフの読み取りも一瞬で終わりますよ!
登場人物
👦 ゆうと:グラフアレルギー。「比例」という言葉を聞くと蕁麻疹が出そうになる。
👧 あかり:理科が得意。「化学反応は料理と同じ」と考えている。
第1部 ストーリー解説|化学反応は「レシピ」が決まっている!
適当に混ぜちゃダメなの?
👦 ゆうと
「はぁ……。前回の『原子のダンス』はわかったけどさ。
今度は『銅 4.0g を加熱したら何gになるか』とか、計算ばっかりじゃん!
そんなの、適当に混ぜればいいんじゃないの?」
👧 あかり
「ゆうと君、料理するとき『適当』に作って失敗するタイプでしょ?」
👦 ゆうと
「うっ……。こないだハンバーグ作ったら、玉ねぎ入れすぎてボロボロになった。」
👧 あかり
「それだよ!
化学反応もハンバーグと同じで、『美味しくできる黄金比(レシピ)』が決まってるの。
これを『定比例の法則(ていひれいのほうそく)』って言うんだよ。」
- 定比例の法則:
物質が結びつくとき、その質量の比は常に決まっている!
銅の黄金比は「4 : 1」
👧 あかり
「例えば、銅(ハンバーグの肉)を焼いて酸化銅(ハンバーグ)を作るとき。
銅にくっつく酸素(玉ねぎ)の量は、神様がこう決めてるの。」
銅 : 酸素 = 4 : 1
👦 ゆうと
「へぇ、4対1なのか。」
👧 あかり
「そう。だから、もし銅が 4g あったら、酸素は必ず 1g くっつく。
じゃあ、銅が倍の 8g あったら? 酸素は?」
👦 ゆうと
「肉が倍なら、玉ねぎも倍…… 2g !」
👧 あかり
「正解! じゃあ、出来上がった『酸化銅(ハンバーグ)』の重さは?」
👦 ゆうと
「肉 8g + 玉ねぎ 2g だから…… 10g !」
👧 あかり
「完璧!
グラフの線は、この『4:1』の黄金比の通りに点を打ってつないだだけなんだよ。」
👦 ゆうと
「なーんだ。
『難しそうなグラフ』じゃなくて、『4:1のレシピ表』ってことか!」
「酸化銅」と「酸化マグネシウム」の比率攻略
入試に出る「レシピ」は、実はこの2つしかありません。
これだけ覚えれば勝てます!
① 銅の燃焼(酸化)レシピ
- 色:赤色(新品の10円玉) → 黒色(古い10円玉)
- 黄金比: 銅 : 酸素 = 4 : 1
👧 あかり
「銅(Cu)は 『シ(4)・イ(1)』って覚えるといいよ。」
⚠️ ここで差がつく!出来上がった「酸化銅」の比率も書いておこう。
銅(4) + 酸素(1) = 酸化銅(5)つまり、銅 : 酸化銅 = 4 : 5 です!
② マグネシウムの燃焼(酸化)レシピ
- 色:銀色 → 白色(光って燃える!)
- 黄金比: マグネシウム : 酸素 = 3 : 2
👧 あかり
「マグネシウム(Mg)は 『サ(3)・ニ(2)』ーレタス……じゃなくて、
サニー(Sunny=太陽みたいに光る)って覚えると忘れないよ!」
⚠️ ここで差がつく!出来上がった「酸化マグネシウム」の比率は?
マグネ(3) + 酸素(2) = 酸化マグネ(5)つまり、マグネシウム : 酸化マグネシウム = 3 : 5 です!
グラフの読み取り方|交差点を探せ!
👦 ゆうと
「比率はわかったけど、テストで『グラフから読み取れ』って言われたらどうするの?
線が斜めになってて、どこ見ればいいかわからないよ。」
👧 あかり
「グラフは『キリのいい交差点』を探すゲームだよ!」
【図:グラフ(横軸:金属の質量、縦軸:化合した酸素の質量)】
- 銅のグラフは、(0.4, 0.1), (0.8, 0.2), (1.2, 0.3) を通っている。
★あかりの攻略テクニック
- グラフの線が、方眼紙の角(交差点)にピッタリ乗っている場所を探す。
- 例えば、横(銅)が 0.4g のとき、縦(酸素)が 0.1g になっていれば……
- 0.4:0.1=4:1 だ!
👦 ゆうと
「ほんとだ!
グラフを見ても『4:1』になってる!」
👧 あかり
「でしょ?
もし比率を忘れちゃっても、グラフの交差点さえ見つければ、そこからレシピ(比率)を割り出せるんだよ。」
テストの鉄則まとめ|この2つだけ暗記せよ!
グラフや計算問題が出たら、まず問題用紙の隅っこにこのメモを書こう。
これさえあれば、あとは算数の問題になる!
★最強のレシピメモ
- 銅 (Cu)銅 : 酸素 : 酸化銅 = 4 : 1 : 5
- マグネシウム (Mg)Mg : 酸素 : 酸化Mg = 3 : 2 : 5
※「酸素」との比なのか、「酸化物(合計)」との比なのか、問題文をよく読んで使い分けよう!
【第2部】先生の「ココだけは絶対押さえろ!」
入試で一番多いミスは、計算間違いではありません。
「問題文の読み間違い」です。
特に、以下の2つを混同すると即アウトです。
① 結びついた「酸素」の質量
② できた「酸化物」の質量
問題文に「酸素」と書いてあったら 4:1 を使う。
問題文に「酸化銅」と書いてあったら 4:5 を使う。
⚠️ 必勝テクニック
問題文の数字に丸をつけて、上に小さく「酸素」とか「酸化銅」ってメモしよう!
これだけでケアレスミスがゼロになるぞ!
【第3部】よくある質問(Q&A)|計算のギモン
- Q1. グラフの縦軸が「酸化物の質量」になっている場合は?
-
A. 引き算をして「酸素」を出そう!
今回の解説では縦軸を「酸素」にしましたが、
テストによっては縦軸が「出来上がった酸化銅」になっていることがあります。
その場合は、「酸化銅(縦) - 銅(横) = 酸素」 で、
くっついた酸素の量を出してから比率をチェックしましょう。 - Q2. 「4 : 1」などの比率は覚えるべき?
-
A. 覚えたほうが圧倒的に速いです!
教科書的には「グラフから読み取る」のが正解ですが、
入試に出る金属はほぼ「銅」か「マグネシウム」です。
「4:1」と「3:2」を覚えておけば、グラフを見る時間を短縮して即答できます。 - Q3. 鉄の比率は覚えなくていいの?
-
A. 覚えなくてOKです。
鉄の酸化は比率が複雑(種類による)なので、計算問題としてはあまり出ません。
出たとしても、必ずグラフから読み取れるようになっています。
まずは「銅」と「マグネシウム」を完璧にしよう!
【第4部】確認問題|ゆうとの計算チャレンジ
Q1. 銅 12g を完全に酸化させると、酸化銅は何gできるか?
👉 答えと解説 答え:15g
【解説】
「完全に」というのは、「全部残さず反応する(余りなし)」という意味だよ!
銅のレシピは 銅:酸化銅 = 4:5 だね。
4:5=12g:xg
(銅が3倍になってるから、酸化銅も3倍!)
5×3=15g
Q2. マグネシウム 1.2g を加熱したら、質量が 2.0g になった。
このとき、結びついた酸素の質量は何g?
👉 答えと解説 答え:0.8g
【解説】
これは比の計算いらないよ!「増えた分=酸素」だ。
2.0g(加熱後)-1.2g(加熱前)=0.8g
※ちなみに比で確認すると……
1.2:0.8=12:8=3:2
ちゃんとマグネシウムの黄金比になってるね!
Q3. 酸化銅 20g を作るには、銅は何g必要か?
👉 答えと解説 答え:16g
【解説】
今度は「完成品」から「材料」を逆算するよ。
銅 : 酸化銅 = 4 : 5
xg:20g=4:5
(酸化銅が4倍になってるから、銅も4倍!)
5x=20×4g x=16g
エンディング|ゆうととあかりから受験生へ
👦 ゆうと
「なーんだ!
グラフの問題って、難しそうに見えて全部『4:1』か『3:2』の計算をするだけだったのか。」
👧 あかり
「そうだよ。
レシピが決まっているから、数字が変わってもやることは同じ。
ハンバーグを作るみたいに、決まった分量を計算するだけだよ。」
👦 ゆうと
「よーし、次のテストは『理科クッキング』だと思って満点取ってくるわ!」
👧 あかり
「ふふ、その調子!
でも次回は……『材料が足りない!?』っていう応用問題に挑戦するよ。」
👦 ゆうと
「えっ、失敗するパターンのやつ!?
……まあ、レシピがあればなんとかなるか!」
👦👧
「次回、最難関の『過不足計算』を攻略します。
お楽しみに!」

