化学
物質の状態と反応・無機物質・有機化合物。平衡・酸塩基・電池から有機合成まで高校化学の全範囲。
物質の状態と反応
学習指導要領: 内容「物質の量」発展、「物質の状態と平衡」気体の状態変化・溶液・化学反応と熱・化学平衡・酸塩基・酸化還元
無機物質
学習指導要領: 内容「無機物質の性質と利用」典型元素とその化合物、遷移元素とその化合物
有機化合物
学習指導要領: 内容「有機化合物の性質と利用」炭化水素、官能基をもつ化合物、芳香族化合物
テーマ別学習・演習
学習指導要領: 関連分野の補充・発展学習。各記事に前提と適用範囲を明記。
- 滴定曲線と緩衝液 — 半中和から当量点を読み解く弱酸と強塩基の滴定を物質量と平衡の二段階で考え、緩衝領域・半中和点・当量点・終点の違いを説明します。
- 結晶格子:粒子数・充填率・密度を単位格子から導く体心立方格子(BCC)と面心立方格子(FCC)について、境界の粒子の数え方と原子が接する方向から、半径・充填率・密度を計算する。
- 高分子の分子量・構造と性質・再資源化繰り返し単位から分子量を見積もり、付加重合と縮合重合の物質収支、鎖の構造と材料の性質、再資源化の限界を結び付ける。
- 糖の構造を読む — 環・結合・加水分解の物質量単糖の環化とα・β、二糖の還元末端、デンプンとセルロースの結合をつなぎ、加水分解の量的関係まで理解する。
- アミノ酸とタンパク質:電荷・結合・立体構造をつなぐアミノ酸の両性と等電点、ペプチド結合の質量収支、タンパク質の構造と変性を学び、呈色反応や栄養の意味を構造から読み解く。
- 重合反応を追う:鎖の成長・官能基・架橋高分子ができる過程を、付加重合の開始・成長・停止、縮合重合の官能基、共重合と架橋から説明する。天然ゴムの加硫と鎖長の分布も、結合の変化に結び付けて考える。
- 炭化水素の構造を読む:命名・異性体・立体形と物性炭素のつながりを縮合式と骨格式で表し、命名と異性体の数え上げを実演する。混成軌道、環のひずみ、分子間力から立体構造と物性の違いを説明する。
- 脂質——脂肪酸・エステル・けん化脂肪や油の正体は、グリセリンと脂肪酸のエステル。飽和・不飽和の違いが融点と常温での状態を決め、エステル結合の加水分解(けん化)がセッケンに直結する。
- 有機化学の計算:原子の収支から分子式と構造の候補へ燃焼生成物を「原子の数え直し」として読み、元素分析・蒸気密度・官能基の反応量をつなぐ。混合物の分離も、物性のどの差を利用するかから判断する。
- 合成高分子の各論——構造が性質を決めるポリエチレンからフェノール樹脂まで、主要な合成高分子を「繰り返し単位の構造」から読み解く。分岐・極性・架橋の違いが、柔らかさ・透明性・耐熱性の差を生む理由を追う。
- 溶解度積と共通イオン効果:沈殿が始まる境界を計算する「今の濃度の積」と「飽和の境界」を比べ、沈殿の有無を判断する。化学量論からモル溶解度を求め、共通イオンがあるときの濃度近似を自分で点検する。
- 反応速度のデータ読解 — 平均速度・初速度と反応次数濃度と時間の表から平均速度を求め、条件をそろえた初速度の比から反応次数を読み取ります。反応式の係数、速度式の指数、データだけでは決まらないことを区別します。