【高校入試対策】中学理科で点数差がつく単元のポイント一気に復習です。
- 中学理科で点数差がつく単元のポイント
- ガスバーナーの使い方のポイント
- 植物の分類のポイント
- 種子を作らない植物のポイント
- 花のつくりのポイント
- 根のつくりのポイント
- 葉のつくりのポイント
- 双子葉類と単子葉類の比較
- 光合成のポイント
- メスシリンダーの使い方
- 気体の性質のポイント
- 気体の集め方のポイント
- 光の進み方のポイント
- 音のポイント
- セキツイ動物のなかま
- 動物の進化の証拠のポイント
- 蒸散のポイント
- 光合成のポイント
- 植物の呼吸のポイント
- 肝臓のポイント
- じん臓のポイント
- 日本の周辺の気団とその特徴
- 日本の天気のポイント
- 鉄の酸化のポイント
- 銅の酸化のポイント
- 硫化のポイント
- 炭酸水素ナトリウムの熱分解のポイント
- 酸化銀の熱分解のポイント
- 還元のポイント
- 血液の成分のポイント
- イオンのポイント
- 原子のポイント
- 分子のポイント
- 細胞分裂のポイント
- 生殖の種類のポイント
- メンデルの実験のポイント
- 食物連鎖のポイント
- 力のつり合いのポイント
- 力の合成のポイント
- 力の分解のポイント
- エネルギーの移り変わりのポイント
- エネルギー資源の利用のポイント
- 地球の自転と公転のポイント
- 太陽や星のポイント
- 恒星と惑星のポイント
- 宇宙のはじまりのポイント
中学理科で点数差がつく単元のポイント
ガスバーナーの使い方のポイント
ガスバーナーの点火の仕方(火のつけ方)
➁ガスの元栓を開く。※コックがついている場合はコックも開く。
➂ガス調節ねじを開く前に、ガスバーナーの口に火を近づけておく。
➃マッチに火をつけ、ガスバーナーの口に、ななめ下から近づける。
➄ガス調節ねじをゆるめて、ガスに点火する。
⑥ガス調節ねじを回して、適当な大きさの炎になるように調節する。
⑦ガス調節ねじを押さえて、空気調節ねじをゆるめ、青色の安定した炎にする。
※元栓から順に出口(火が出るところ)に向かって操作します。
ガスバーナーの消火
ガスバーナーの消化は、点火の時は逆の操作をしていきます。つまり、上から順番に閉じていくことになります。
ガスバーナーの問題ではここが狙われる
青色の安定した炎にするとき、空気調節ねじをゆるめますが、どの方向に回せばいいかがよく問われます。これは、シャープペンのキャップと同じです。キャップをゆるめるには、反時計回りですよね。その方に回すことで、火を強めることができます。このことは、ガス調節ねじでも同じで、閉めるときは時計回り。ゆるめるときは反時計回りです。
ガスバーナーの記述問題
ガスバーナーの火を消す前にガラス管を試験管から取り出す。理由は、試験管内の液体が逆流し枝付きフラスコが割れるのを防ぐためです。
種子植物のなかまやつくりに、はたらき。この単元は、中学3年生では、成長やなかまの増やし方などでふたたび出てくるところなどで定期的な復習が必要な単元の1つです。入試では、中学3年生の成長となかまの増やし方と絡めて出題されることが多いです。
植物の分類のポイント
種子植物の一種で、胚珠が子房の中にある植物です。代表的なものは、アブラナ、エンドウ、サクラなど。
種子とは種(たね)のことで、種子をつくってなかまをふやす植物を種子植物といいます。種子ができる前には必ず花が咲きます。
種子を作らない植物のポイント
植物の中には、種子をつくらず胞子でふえる植物があります。シダ植物とコケ植物もそれにあたります。そのほかには、藻類があります。
シダ植物
- 維管束があり、根、茎、葉の区別がある。
- 葉緑体をもち、光合成をする。
- 胞子でなかまをふやす。葉の裏に胞子のうがあり、その中に胞子が入っている。
- 胞子のうがはじけて胞子が飛び出し、湿り気のあるところに落ちる。
- 日かげやしめりけの多いところに生える。(発芽するのに水分が必要なため)
- 茎は、地中や地表にあることが多い。
たとえば、イヌワラビ。葉、茎、根の位置は正しく把握しておきましょう。多くの人が「茎」と思ってしまうところは、葉の柄ですので、気を付けてください。
- 胞子のうが飛び出すところは、双眼実体顕微鏡で観察できます。
コケ植物
- 維管束がなく、根、茎、葉の区別がない。
- 体の表面から水を取り入れている。
- 葉緑体をもち、光合成をする。
- 胞子でなかまを増やす。雌株と雄株があり、胞子が雌株の胞子のうにできる。
- 日かげのしめったところに生える。根のように見える仮根は、体を地面に固定するはたらきをしている。
シダ植物とコケ植物の特徴は、入試で出題された問われるところなので、ちゃんとアウトプットまでできるようになっておきましょう。
シダ植物とコケ植物の違い
- シダ植物には、維管束があり、コケ植物に、維管束がない。
- シダ植物には、葉・茎・葉の区別があり、コケ植物にはない。
種子のあるなしの植物の分類
- 種子があるか。ないか。ある場合は、種子植物。ない場合は、シダ植物か、コケ植物。
- 根・茎・葉の区別があり、維管束があれば、シダ植物、なければ、コケ植物。
花のつくりのポイント
被子植物の花のつくりは、内側から「めしべ」→「おしべ」→「花弁(かべん)」→「がく」になります。胚珠が子房に包まれていることによって、乾燥から種子を守ることができるので、比較的乾燥した場所でも生育できるように進化した植物です。
- めしべ…めしべは花の中心にあり、普通、1つの花に1本しかありません。
- 柱頭…めしべの先端にあり、花粉がくっつきやすいように「ねばねば」しています。
- 子房…めしべの根元のほうは膨らんでいる部分。
- 胚珠…子房の中にあり、将来、種子になります。
- おしべ…普通5本~10本ある植物が多いです。ちなみによく入試に出るアブラナは、6本です。
- がく…花のつくりのいちばん外側にあるつくりで、花を保護するはたらき。
- やく…おしべの先端にあり、ここで花粉がつくられています。つくられた花粉は虫や鳥、または風などによってめしべの柱頭に付けられます。虫によって受粉する花を「虫媒花(ちゅうばいか)」、風によって受粉する花を「風媒花(ふうばいか)」といいます。
- 花弁…花の中で一番あざやかな部分で、虫や動物を引き寄せるために色鮮やかになっています。(注1)
- 受粉…花粉が柱頭に付くこと。受粉が行われると、子房が大きく膨らみ果実に成長し、子房の中にあった胚珠は種子に成長します。
(注1)
きれいな花を咲かせる植物は虫媒花であるといえます。花弁の枚数は種類によって決まっていて、花弁が1枚1枚離れている「離弁花」と、花弁が1つにくっついている「合弁花」があります。
根のつくりのポイント
植物の葉のつくりにつづいて、植物の根のつくりとそのはたらきについてまとめています。根は、植物の器官の一つである。地面の中の水分を吸収したり、地面にからだを固定し、土から抜けにくくするはたらきをもっています。
・根毛は、根全体の表面積が大きくなり、水や水に溶けた養分を効率よく吸収するのに役立つ
・主根と側根は、双子葉類
・ひげ根は、単子葉類
根毛
根の先端に近いところにある産毛のようなものを「根毛(こんもう)」という。細かい土の粒の間に入り込み、根を土から抜けにくくするはたらきがある。また、根毛があるおかげで、根全体の表面積が大きくなり、水や水に溶けた養分を効率よく吸収することができるようになっている。
道管
根の中心部に位置する。根毛で吸収された土の中の水や水に溶けた養分は、「道管」に入る。道管は根から吸い上げられた水や水に溶けた養分の通り道で、茎や葉の道管につながっている。赤く着色した水にさしておくと、道管が赤色に染色するのはそのためである。
師管
光合成でつくられた養分の通り道を「師管(しかん)」という。光合成でつくられた養分であるデンプンは水に溶けにくい物質なので、師管を通るときは水に溶けやすい糖に変えられて師管の中を移動する。葉の中心部よりやや外側に位置する。
主根と側根
芽生えのとき子葉が2枚でるアブラナなどを「双子葉類(そうしようるい)」という。双子葉類の根は「主根(しゅこん)」という太い根が、地中深くまっすぐ伸び、この主根から、「側根(そっこん)」という細い根が枝分かれして伸びている。
ひげ根
芽生えのとき子葉が1枚でるイネなどを「単子葉類(たんしようるい)」という。単子葉類の根では太い根はなく「ひげ根」とよばれる細い根が広がっている。
葉のつくりのポイント
葉の表面にはたくさんすじが通っているのが特徴で、これを葉脈(ようみゃく)といいます。
また、葉脈の模様は大きく2種類に分けられ、一つは葉脈が網の目のように広がっていく網状脈(もうじょうみゃく)と、もう一つは葉脈が平行に走っている平行脈があります。
葉を切断してその断面図を見ると、たくさんの小さな部屋のようなものが観察されます。この小さな部屋のようなものを細胞といいます。また、葉の表面、特に裏側に多く見られるのが気孔(きこう)とよばれる小さな穴があります。
双子葉類の網状脈と単子葉類の平行脈との分類
- 双子葉類、網状脈…アサガオ、サクラ、ツバキ、アグラナ、エンドウ、サクラ、ツツジなど
- 単子葉類、平行脈…ユククサ、ユリ、トウモロコシ、イネ、アヤメ、オオカナダモ、チューリップなど
葉脈
葉脈とは、葉の表面に見られるすじのようなもので、
- 根で吸収した水や水に溶けた養分を通す管である道管
- 葉でできた養分を通す管である師管
が合わさったもの。
(※注意)茎のつくりでは、道管と師管が集まりを維管束(いかんそく)という。葉では、葉脈、茎では、維管束という。
気孔(きこう)
葉や茎にある小さな穴のことで、特に葉の裏側に多くあります。気孔は三日月形の細胞である孔辺細胞に囲まれたすき間のことで、植物がとり入れたり出したりする気体の出入り口となっています。
蒸散
孔辺細胞は気孔の開閉を行っていて、日差しが強くなり、気温が高くなると気孔を開き植物内の水分を水蒸気として空気中に放出させる植物の働き。
(記述対策)蒸散によって、植物の体温を調節したり、根で水の吸収を促進させたりしています。
葉のつき方
植物の葉のつき方は、どの葉にも十分に日光が当たるように、重なり合わないようについおり、葉のつき方は次の3パターンに分かれます。
- 茎の一か所に葉が一枚だけついている。(例)サクラ、アサガオ、ツユクサ、ヒマワリ
- 茎の一か所に2枚の葉が向かい合うようについている。(例)アジサイ、ホトケノザ、ハコベ
- 茎の一か所に複数の葉が茎を取り囲むようについている。(例)ホウセンカ、キョウチクトウ、クガイソウ
双子葉類と単子葉類の比較
比較 | 双子葉類 | 単子葉類 |
---|---|---|
子葉 | 2枚 | 1枚 |
葉脈 | 網状脈 | 平行脈 |
茎の維管束 | 輪状 | ばらばら |
根 | 主根・側根 | ひげ根 |
花弁 | 4枚や5枚が多い | 3枚か6枚が多い |
例 | アサガオ・アブラナ | ツユクサ・トウモロコシ |
双子葉類
アブラナやアサガオなどがそれにあたり、葉脈が網状脈で、茎の維管束が輪状に並び、根が主根と側根からなり、子葉は2枚です。
双子葉類は、
- 花弁がくっついている合弁花類(アサガオ、ツツジ、タンポポ、ヒマワリ、キクなど)
- 花弁が離れている離弁花類(アブラナ、サクラ、エンドウなど)
に分かれます。
単子葉類
ツユクサ、トウモロコシなどがそれにあたり、葉脈が平行脈で、茎の維管束がばらばらに分布。根がひげ根であり、子葉は1枚です。
光合成のポイント
光合成とは、植物の細胞の中にある緑色の粒である葉緑体(ようりょくたい)に光が当たると、根から吸収した水と、気孔から取り入れた二酸化炭素を原料にしてデンプンがつくられる。植物のこのはたらきを光合成という。このときあまる物質が酸素(さんそ)です。なので、光合成が行われると酸素が放出されます。
光合成の実験
- ヨウ素液…ヨウ素液は、デンプンがあるかどうかを調べる試薬(しやく)です。デンプンがあると青紫色に変化します。
- ふ…ふとは、葉にある白い模様のようなもので、葉緑体がないため光が当たっても光合成ができず、デンプンがつくられない部分です。
- 二酸化炭素…二酸化炭素は水に少し溶ける気体で、水に溶けると酸性の炭酸水になります。
- BTB溶液…水溶液の性質で色が変わる指示薬(しじやく)になります。酸性で黄色、中性で緑色、アルカリ性で青色に変化します。
- 酸素…酸素は水に溶けにくい気体で、火のついた線香を入れると線香が炎を上げて激しく燃えます。
メスシリンダーの使い方
水平な台のところに置き、真横から液面の最も低い位置を、最小の目もりの1/10までの目分量で読みます。1ml=1cm3、1L=1000cm3であることもおさえておきましょう。
メスシリンダーの問題ここが狙われる!
- 記述問題で、水平な台に置くことを記述。
- 記号選択問題で、目線の位置の選択。
- 作図問題で、水面の張り方を作図。
- 密度を求める問題で、体積を測った(または、目盛りを読ませた)上で計算させる問題。
気体の性質のポイント
気体名 | 水溶液の性質 | におい | 空気との重さ比較 | 水に溶けるか | 集め方 |
---|---|---|---|---|---|
酸素 | – | なし | すこし重い | 溶けにくい | 水上置換法 |
二酸化炭素 | 酸性 | なし | 重い | 少し溶ける | 水上・下方置換法 |
水素 | – | なし | 軽い | 溶けにくい | 水上置換法 |
アンモニア | アルカリ性 | 刺激臭 | 軽い | 溶けやすい | 上方置換法 |
塩素 | 酸性 | 刺激臭 | 重い | 溶けやすい | 下方置換法 |
塩化水素 | 酸性 | 刺激臭 | 重い | 溶けやすい | 下方置換法 |
硫化水素 | 酸性 | 腐卵臭 | 少し重い | 溶けやすい | 下方置換法 |
酸素の性質
- うすい過酸化水素水(オキシドール)に二酸化マンガン(じゃがいもも可)がふれると発生。
- 植物の光合成のはたらきによっても発生ですね。
- 水に溶けにくい。
- 空気よりわずかに重い。(=密度がやや大きい)
- 空気中に約20%含まれる。
- 集め方は、水上置換法
- 色は、無色・透明
- においはしない
- 他の物質が、燃えるのを助けるはたらき(助燃性という)
- 酸素を集気びんのなかにたくさん集めて、火のついた線香を入れると炎をあげて、激しく燃える。
二酸化酸素の性質
- 発生方法➊は、石灰石(貝殻や卵のからでも可)にうすい塩酸(酢でも可)を加える。
- 発生方法➋は、炭酸水素ナトリウム(ベーキングパウダー<ふくらし粉>)を加熱すると発生する!
- 発生方法➌は、炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えても発生する。
- 植物や動物の呼吸によっても発生。
- 燃えない。
- 水に少し溶ける。
- 空気より重い。(=空気より密度が大きい)
- 集め方は水上置換法と下方置換法
- 二酸化炭素が水に溶けた水溶液を炭酸水といい、酸性を示す。
- 色は無色・透明。
- においは、しない。
- 石灰水に通すと白くにごる。
- 温室効果で、地球の温暖化の原因にも。
水素の性質
- 発生方法は、亜鉛、鉄、アルミニウムなどに塩酸や硫酸を加える。
- 水に溶けにくい。
- 空気より軽い。
- 物質の中で、もっとも密度が小さい(最も軽い)。
- 集め方は、主な集め方として、水上置換法と覚えておきましょう。
- 色は、無色・透明
- 火のついたマッチを近づけるとポンと音を立てて爆発し、水ができる
- 水ができたかどうかは、塩化コバルト紙で調べるとわかり、青色から赤色に変化する。
アンモニアの性質
- アンモニアの発生の仕方は、塩化アンモニウムに水酸化カルシウム(水酸化バリウム)を加える
- 水容液は、アルカリ性(赤色リトマス紙を青色へ)
- 有毒
- 刺激臭
- 空気より軽い(密度が小さい)
- 色はない
- 水に非常に溶けやすい
- アンモニアの化学式は、NH3
- アンモニアの用途は、肥料の原料 ガス冷蔵庫などの冷媒です。
- アンモニアは、上方置換法で集めます。
※アンモニアが発生すときには、吸熱反応がおこっています。吸熱反応とは、このとき周囲から熱を吸収し温度が下げます。
噴水ができる理由:水に非常に溶けやすいから
フラスコの中の水:赤色になります。(アルカリ性を示している)
水を押し出すとアンモニアが水に大量に溶け、容器内の気圧が下がり、液が吸い上げられます。フェノールフタレイン溶液を加えた水は酸性・中性では無色、アルカリ性で赤色を示します。アンモニアはアルカリ性ですので、赤く染まります。そのアルカリで覚えておきたいのは、アンモニアのほか、水酸化ナトリウムや石灰などです。
指示薬 | 酸性 | 中性 | アルカリ性 |
リトマス紙 | 青色→赤色 | 変化なし | 赤色→青色 |
BTB溶液 | 黄色 | 緑色 | 青色 |
フェノールフタレイン液 | 無色透明 | 無色透明 | 赤色 |
ムラサキキャベツ液 | 赤色 | 紫色 | 黄色 |
肝臓は、アンモニアなどの有害な物質を無害な尿素につくりかえるはたらきをする器官です。詳しく記述すると、細胞の呼吸で生じたアンモニアや養分と一緒に吸収してしまったアンモニアを無害な尿素に変えるはたらきが1つあるということになります。
塩素の性質
- 水によく溶ける
- 空気より重い。
- 集め方は下方置換法。
- 色は黄緑色
- においは特有の刺激臭でプールや水道水の消毒のにおい
- 有毒なので発生させるときは、換気に気をつける。
- 殺菌作用がり水道水やプールの消毒に用いられる。
- 脱色作用や漂白作用があり、赤インキがついたハンカチを近づけると、色が抜けて白くなる。
塩化水素の性質
- 水によく溶ける。
- 水溶液は強い酸性を示す。(水溶液を塩酸といい、胃液にも含まれ、食物の消化に役立つ。)
- 空気より重い。(=空気より密度が大きい)
- 集め方は下方置換法
- 色はない。
- 刺激臭である。
気体の集め方のポイント
- 水に溶けやすい気体か?溶けにくい気体か?
- 空気より重い気体か?軽い気体か?
以上の過程で条件を見極めて、「水上置換法」「上方置換法」「下方置換法」のいずれかで集めていきます。たとえば、水に溶けにくい(あるいは少し溶ける)のではあれば、「水上置換法」となります。水に溶けやすく、空気よりも重いとくれば、「下方置換法」となります。
ちなみに、空気より重い=空気より密度が大きい、空気より軽い=空気より密度が小さいと表現されるときもあります。
水上置換法
水上置換法は、水に溶けにくい気体を集める方法で、びんに気体が入って、水が押し出されることで集められます。
- 酸素
- 水素
- 窒素
- 一酸化炭素
- 二酸化炭素(下方置換法でもよい)
上方置換法
上方置換法で集める気体は、水に溶けやすく空気よりも軽い(密度が小さい)気体を集める方法。うまく集気びんに気体が入るように、ガラス管を奥まで差し込んで気体を集めることがポイントになります。
また、はじめて出てくる気体には、装置に入っていた空気が混ざっているので、気体をしばらく出してから集めます。(記述問題よく出る)
- 上方置換法で集める気体は「アンモニア」のみ
下方置換法
下方置換法で集める気体は、水に溶けやすく空気よりも重い(密度が大きい)気体を集める方法。上方置換法と同様、うまく集気びんに気体が入るように、ガラス管を奥まで差し込んで気体を集めることがポイントになります。
また、はじめて出てくる気体には、装置に入っていた空気が混ざっているので、気体をしばらく出してから集めます。
- 塩素
- 塩化水素
- 二酸化炭素(水上置換法でもよい)
光の進み方のポイント
みずから光を出すものを光源(太陽や電灯、ろうそくなど)といい、光源でないものは、表面ではね返った光が目に届くことにより見えます。光の直進とは、光が同じ物質(空気、水、ガラスなど)の中をまっすぐ進むことをいいます。
光の反射
光が物体にあたり、はね返ることを光の反射と言います。物体の面に垂直な線と入射光との間にできる角度を入射角、反射光との間にできる角度を反射角といいます。
反射の法則
- 入射角と反射角は等しい
- もとの物体と像とは鏡に対して対称の位置にある
光の屈折
異なる物質の境界面で光が折れ曲がって進む現象を光の屈折と言います。物体の境界面に垂直な線と屈折光との間にできる角度を屈折角と言います。光の屈折による現象として、水中や厚いガラスの向こう側にある物体をななめに見ると、実際の物体の位置からずれて見えます。
屈折の性質
- 光が空気からガラス(水中)に進むとき 入射角>屈折角
- 光がガラス(水中)から空気に出るとき 入射角<屈折角
全反射
光が水やガラスから空気中に出るとき、入射角を大きくする(屈折角も大きくなる)と、光は境界面で全部反射して空気中には出てこない現象。この全反射の原理は、光ファイバーなどに利用されています。
音のポイント
まずは、音に関する用語と公式です。
- 音源…振動して音を発生しているもの
- 音の伝わり方…音は、空気が振動して伝わる
- 音の性質…気体<液体<固体の順に早く伝わる
- 音の速さ(空気中)…音の伝わる距離(m)÷音の伝わる時間(s)※sは、秒を表し、secondの頭文字です。
音の大きさと高さ
オシロスコープやモノコードで調べることができます。
- 音の大きさ…振動の幅(振幅)が大きいほど、音は大きくなる。(覚え方:音の大きさは、山の高さに比例する。)
- 音の高さ…振動する回数(振動数)が多いほど、音は高い。(覚え方:音の高さは、山の数に比例する)※振動数の単位はヘルツ(Hz)
オシロスコープでの実験
- 最も音が大きいもの…アとイ 山の高さに比例します。
- 最も音が高いもの…イとウ 山の数に比例します。
- 最も音が小さいもの…ウとエ
- 最も音が低いもの…エ
弦と音
- 弦を強くはじくと、大きい音になる。
- 弦を弱くはじくと、小さく音なる
- 音と低くするには、弦を長くする・弦を太くする・弦を弱く張る。のいずれか(つまり、振動数は少なくなります。)
- 音を高くするには、弦を短くする・弦を細くする・弦を強く張る。のいずれか(つまり、振動数は多くなります。)
セキツイ動物のなかま
魚類 | 両生類 | ハチュウ類 | ホニュウ類 | 鳥類 | |
---|---|---|---|---|---|
呼吸 | えら | 子:えら・親:肺 | 肺 | 肺 | 肺 |
体面 | うろこ | しめっている | かたいうろこ | やわらかい毛 | 羽毛 |
体温 | 変温 | 変温 | 恒温 | 恒温 | 恒温 |
受精 | 体外・体内 | 体外・体内 | 体内 | 体内 | 体内 |
子孫 | 卵生 | 卵生 | 卵生 | 胎生 | 卵生 |
動物は、背骨のあるセキツイ動物と、背骨のない無セキツイ動物に分けられます。セキツイ動物は、魚類、両生類、ハチュウ類、鳥類、ホニュウ類の5つに分けられます。
セキツイ動物の特徴として、子孫の残し方、卵が育つ場所、子の育ち方、呼吸の仕方、体の表面のようす、体温の保ち方などにそれぞれ特徴があり、分類ができます。
魚類
コイ、サケ、マグロなどがそれにあたります。
子孫の残し方は、卵生で卵は水中に産み出され、水中で受精します。卵は、水中で育ち、水中で卵がかえります。子の育ち方は、自分で食物をとります。
呼吸は、えら呼吸で、体の表面は、うろこでおおわれています。体温の保ち方は、変温動物になります。
両生類
イモリ、サンショウウオなどがそれにあたり、子孫の残し方は、卵生で寒天のようなもので包まれた卵が水中に産み出され、水中で受精します。水中で育ち、水中で卵からかえりいます。子の育ち方は、自分で食物をとります。
呼吸の仕方は、子はえら呼吸と皮ふ呼吸で、おとなになると肺呼吸と皮ふ呼吸になります。体の表面は、しめっていてうろこはありません。体温の保ち方は、変温動物になります。
ハチュウ類
カメ、ヘビ、ワニ、ヤモリなどがそれにあたります。
子孫の残し方は、卵生で雌の体内で受精し、殻のある卵が陸上に産み出されます。陸上で卵からかえり、普通、親は子の世話をせず、自分で食物をとります。
呼吸は、肺呼吸で、体の表面は、かたいうろこでおおわれています。体温の保ち方は、変温動物になります。
鳥類
ダチョウ、タカ、ペンギンなどがそれにあたりますが。
子孫の残し方は、卵生で雌の体内で受精し、殻のある卵が陸上に産み出されます。陸上で親が卵をあたためてかえします。子は、親から食物をあたえられて育ちます。
呼吸は肺呼吸で、体の表面は、羽毛でおおわれています。体温の保ち方は、恒温動物になります。
ホニュウ類
クジラ、キツネ、コウモリなどそれにあたります。
子孫の残し方は胎生で卵は雌の体内で受精し、子は陸上で生まれます。雌の子宮の中で養分をもらって育ちます。子は、雌の親が出す養分をもらって育ちます。
呼吸は肺呼吸で、体の表面は、ふつうやわらかい毛でおおわれていおり、体温の保ち方は、恒温動物になります。
- 変温動物…外界の温度が変わるにつれて体温が変わる動物。(魚類・両生類・ハチュウ類)
- 恒温動物…外界の温度が変わっても体温が一定に保たれる動物。(鳥類・ホニュウ類)
動物の進化の証拠のポイント
セキツイ動物の5つのグループは、魚類、両生類、ハチュウ類、ホニュウ類、鳥類の順になっています。
相同器官
同じものから変化したと考えられる体の部分を相同器官です。その相同器官は、現在の形やはたらきは異なっていても、もとは同じであったと考えられる器官であり、ある生物が変化して別の生物が生じることを示す証拠の1つでもあります。
<例>
- ヒトの手と腕
- カエルとワニの前あし
- 鳥類とコウモリの翼
など
相同器官のうち、ベビやクジラの後ろあしのように、働きを失って痕跡のみがある器官
シソチョウの化石
シソチョウは、鳥類とハチュウ類の両方の特徴を持っています。このことから、シソチョウは、鳥類とハチュウ類の中間の生物とあれます。
シーラカンスのひれ
シーラカンスのひれには、セキツイ動物の前あしの相同器官と考えられる骨格があります。このことから、シーラカンスは、魚類から両生類などの陸上生活をする動物が進化する過程の初期段階の生物と考えられています。また、シーラカンスは、生きている化石とおも言われています。
共通の祖先
地球上のすべての生物は、共通の祖先から進化しました。その起源は、約40億年前であります。
蒸散のポイント
蒸散とは、植物が植物体内の水分を水蒸気として、気孔から空気中に放出する現象です。植物内の水分を「水蒸気」という気体にして、葉の裏側に多く存在する気体の出入り口である「気孔」から空気中に放出します。大気中の酸素や二酸化炭素などは、主に気孔を通して出入りします。
<蒸散の対照実験>
入試やテストでは、ワセリン実験で出ます。
Bの葉には、葉のおもてだけに、ワセリンを塗る
Cの葉には、葉の裏だけに、ワセリンを塗る
蒸散量が多い順に、A>B>Cですね。ワセリンを塗ったことで、気孔をふさぎ、蒸散をさせなかったことがわかります。また、水面からの水の蒸発を防ぐために、それぞれ水面に、油を塗っています。
葉の裏に、蒸散をおこなう気孔が多いわけですから、Cが最も蒸散量は少なくなります。このように、結果を検証するための比較対象を設定した実験を対照実験といいます。
光合成のポイント
光合成とは、植物に日光が当たると、葉や茎の細胞にある緑色の葉緑体で、二酸化炭素と水を原料としてデンプンをつくりだすはたらきです。植物は動物とは違い、養分を外部から摂取することができません。
なので、自ら養分であるデンプンを作り出さないとやせこけてしまいます。植物は生きていくためのエネルギーを得るために、また大きく成長するために光合成をし養分を自ら作り出していています。
植物の呼吸のポイント
植物は、人間と同じように、1日中呼吸をしています。呼吸により、植物が光合成で作り出した養分(デンプン)を、酸素を使って分解し、生命活動を行うエネルギーを作り出しています。
植物は生きていくうえで3つのはたらきを行っています。「蒸散」「光合成」「呼吸」の3つです。入試では、蒸散の実験を中心に、高い出題率の単元です。しっかり1つひとつおさえていきましょう。
肝臓のポイント
ヒトのからだの中で最大の臓器
肝臓のはたらき
(1)養分を別の物質につくりかえたり、一時的にたくわえたりする。
(例)ブトウ糖をグリコーゲンに変えてたくわえる。
(2)胆汁をつくり、脂肪の分解を助ける。
※胆汁は、胆のうでたくわえられる。
(3)有害な物質を無害な物質に変える。
(例)アンモニアを尿素に変える。 血液中の尿素<尿にふくまれる尿素
肝臓のつくりのテスト問題
(1)血液中のアンモニアはどのようにして排出されるか。
(解答)肝臓で尿素に変えられたあとに、じん臓でこし出され、尿として排出される。
(2)肝臓を通ると血液に含まれるアンモニアと尿素の量はどのように変化するか。
(解答)アンモニアの量は減り、尿素の量は増える。
じん臓のポイント
腰の少し上の左右1つずつある。(輸尿管でぼうこうとつながっている)
じん臓のはたらき
(1)血液中の尿素などの不要な物質や余分な水分・塩分をこし出す。そのあとで、必要な大部分のブトウ糖など養分や水分・塩分を再び吸収する。
じん臓のテスト問題
じん蔵を通ると、血液に含まれる尿素の量はどのように変化するか。
(解答)尿素の量が減る。
特に、アンモニア、尿素がどうなっていくのか。という点をしっかり把握しておきましょう。
日本の周辺の気団とその特徴
日本周辺には、シベリア気団、揚子江気団、小笠原気団、オホーツク気団の4つの気団が存在しますが、それぞれの気団は、季節によって発達したり、おとろえたりします。
シベリア気団
シベリアの冷たく乾燥した大陸上に発達する。日本には、冬、強い北西の風を吹かせます。
日本の冬の天気は、このシベリア気団の影響を受け、西高東低の気圧配置になります。日本海側では大量の雪が降り、太平洋側では乾いた晴天の日が続きます。
揚子江気団
春と秋に揚子江(長江)流域で発達します。気団の一部が移動性高気圧となって日本に達すると晴天になります。温暖で乾燥した揚子江気団の一部が移動性高気圧となって次から次へとやってくるため、4~6日くらいの周期で天気が変わります。
小笠原気団
北太平洋西部に発達して、真夏に日本列島を覆い、蒸し暑い晴天をもたらします。夏は、梅雨が明け、小笠原気団の勢力が強くなります。南東の季節風がふき、蒸し暑い晴天が続きます。
オホーツク海気団
暖かい季節に、オホーツク海付近で発達します。つゆや秋雨に小笠原気団とぶつかって停滞前線をつくります。
日本の天気のポイント
日本の上空には、偏西風という強い西風が吹いていることです。この風によって、日本の天気は影響を受け、日本付近では、低気圧や高気圧が西から東に移動していきます。
偏西風についてですが、日本が位置する中緯度の上空に吹いている強い西風です。1日に数百~1000kmで移動します。大気の厚さは、地上数百kmほどですが、そのうちおもな気象現象は地上km以内で起こっています。
季節風について。夏から海から陸に向かって風が吹き、冬は陸から海に向かって風が吹きます。
上空の風
- 上空の風の強さ…風の強さ(風速)は、地表からの高さが高いところほど強くなります。高さ7kmから9kmにかけては、毎秒50mを超える強い風が吹いています。
- 上空の風の向き…日本上空には偏西風が吹いているため、風は西から東へと向かって吹いています。
梅雨
低温で湿潤のオホーツク海気団と高温かつ湿潤の小笠原気団がぶつかって梅雨前線ができ、長雨になることが多いです。この雨は、貴重な水資源となっています。
台風
台風は等圧線の間隔がせまく、風が強いです。熱帯で発生した熱帯低気圧が発達し、中心付近の最大風速が毎秒17.2m以上になったものです。等圧線は同心円状で前線ではありません。台風の接近は強風と大雨をもたらすことが多いです。
鉄の酸化のポイント
スチールウールとは鉄でできた綿のようなものです。つまり金属の鉄でできています。これを空気中で加熱すると、チリチリと赤くなって燃えます。はじめは鉄の色(銀白色)ですが、加熱後は黒色に変化します。このときどのような化学変化が起きているかといえば、鉄 + 酸素 → 酸化鉄(黒)
加熱前の鉄と加熱後にできる酸化鉄の違い
加熱前 | 加熱後 |
---|---|
磁石が引き合う | 磁石が引き合わない |
もむと弾力がある | もむとぼろぼろ崩れる |
電流を通す | 電流を通さない |
塩酸と反応して水素が発生 | 塩酸と反応しない(変化しない) |
銅の酸化のポイント
金属の銅を空気中で加熱すると、銅(赤褐色)+酸素→酸化銅(黒)に化学変化します。酸素が化合しているので「酸化」とよばれる化学変化になります。このときの色の変化も出題されますので覚えておいてください。
2Cu + O2 → 2CuO
理由→銅分が酸素と十分に反応するように。
最後に銅粉を空気中で加熱すると、化合した酸素の分だけ質量が大きくなります。銅粉4.0gに対して酸素が1.0gで化合します。
硫化のポイント
今回は、化合の中でも、鉄と硫黄の硫化について学んでいきます。硫化(りゅうか)とは、物質と硫黄が結びつく化学変化を硫化といいます。
硫化とは、物質と硫黄が化合すること。
A+硫黄→C
このときできる物質Cを特に硫化物といいます。
鉄の硫化の実験
鉄粉と硫黄の粉末を準備します。硫黄は火口や温泉地で見られる黄色い粉のようなものです。これを試験管に入れ下図のようにして加熱します。このとき起こる化学変化は次の通りです。
- 鉄+硫黄→硫化鉄(黒色)
- Fe+S→FeS
鉄の硫化の実験前と実験後の違い
加熱前 | 加熱後 |
---|---|
磁石を近づけると引き合う | 磁石を近づけると引き合わない |
水に入れると硫黄が浮く | 水に入れると全部沈む |
塩酸を入れると水素が発生 | 塩酸を入れると硫化水素が発生 |
硫化の問題でよく出る記述問題
加熱の方法ですが、試験管の底の部分を加熱するのではなく、少し上の方を加熱します。試験管の上部を加熱する理由は、鉄と硫黄の化合で(鉄の硫化で)、熱が発生するからです。熱が残っているとかではなく、熱が発生するということを必ず答えてください。
②鉄と硫黄の混合物の上部が赤くなったら火を止める。その後どうなるか→(解答)反応は全体に広がっていく。
炭酸水素ナトリウムの熱分解のポイント
なぜ熱分解の実験に、炭酸水素ナトリウムが使われるのかですが、ペーキングパウダーなどに使われ、身近なもので加熱によって、簡単に熱分解をするからです。
に分解されます。
炭酸水素ナトリウムの熱分解の実験前と実験後の違い
確認項目 | 加熱前 | 加熱後 |
---|---|---|
物質 | 炭酸水素ナトリウム | 炭酸水素ナトリウム |
水への溶け方 | 少し溶ける。 | よく溶ける。 |
フェノールフタレイン溶液 | うすい赤色(弱アルカリ性) | 濃い赤色(強アルカリ性) |
塩化コバルト紙(青色) | 青色のまま | 桃色(赤色)になる |
石灰水を入れて振る | ー | 白くにごる(二酸化炭素発生) |
(1)試験管の口を底より少し下げて加熱する。
(理由)発生した液体が加熱部に流れこまないようにするため。
(2)加熱をやめる前に、ガラス管を水そうからぬく。
(理由)石灰水が逆流して、試験管に流れこまないようにするため。
ともに、加熱された試験管が急に冷えて割れるの防ぐことにつながります。
酸化銀の熱分解のポイント
酸化銀(黒色) → 銀(白色) + 酸素 へと分解される実験です。
・酸化銀(光沢のない黒色)から銀(白色)へ変化
・酸素が発生(線香は炎を上げて燃えたことからわかります。)
・加熱後に銀ができる。(こするとひかり、たたくとうすく広がり、電流が流れることでわかります。)
還元のポイント
- 酸化…物質が酸素と化合して酸化物ができる化学変化
- さび…金属が空気中の酸素によってゆるやかに酸化されること。防ぐ方法として、金属の表面に塗装をぬる。アルミニウムなどの場合は、あらかじめ表面に細かい酸化物の膜をつくっておく。いずれも、酸素にふれないようにすることとなります。
- 還元…酸化とは逆で、酸化物から酸素がうばわれる化学変化
還元の実験では、「酸化銅の炭素による還元」、「酸化銅の水素による還元」をおさえておきましょう。
- (化学反応式)2CuO + C → 2Cu + CO2
- (物質名) 酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素
- (色)黒 + 黒 → 赤色(銅に変化したことがわかる)
<実験からわかること>
- 赤色になったことで銅ができる
- 石灰水が白くにごることで二酸化炭素が発生したことがわかる。
- 炭素が二酸化炭素に酸化した。
- 酸化銅が銅に還元された。
(化学反応式)CuO + H2 → Cu + H2O
(物質名) 酸化銅 + 水素 → 銅 + 水<実験からわかること>
- 水…塩化コバルト紙(青)が赤色(桃色)に変化
- 銅…黒から赤へ
血液の成分のポイント
血液は、赤血球、白血球、血小板などの固形の成分と血しょうという液体の成分からできています。
- 赤血球…ヘモグロビンに結合した酸素を全身に運びます。
- 白血球…体の中にはいってきた細菌などをとらえ、病気などを防ぐのに役立ちます。
- 血小板…出血したときに血液が固まるのに役立ちます。
また、組織液は血しょうが毛細血管からしみ出したものです。血液と細胞との間で物質の受け渡しの仲介をしている液です。
毛細血管の観察
よくメダカを使用した実験は、入試やテストで頻出されます。毛細血管とその中を流れる血液を調べる実験です。
<手順>
- メダカをポリエチレンの袋に入れ、尾びれを顕微鏡で観察し、スケッチします。
<結果>
- 毛細血管の中の小さな粒である赤血球が同じ向きに、一列に並んで、一定の速さで流れていることがわかります。
ヘモグロビンのはたらき
肺で取り入れられた酸素は、赤血球の中のヘモグロビンに結合して、血液の循環によって全身に送られます。ヘモグロビンは、酸素の多いところでは多くの酸素と結びつき、酸素の少ないところでは酸素を放すはたらきがあります。
イオンのポイント
電気を帯びた粒子をイオンといいます。+の電気を帯びた粒子を陽イオン、-の電気を帯びた粒子を陰イオンといいます。
- イオン式…イオンを記号を表したもの。
陽イオン
- Na+…ナトリウム原子が電子を1個放出したナトリウムイオン
- Cu2+…銅原子が電子を2個放出した銅イオン
など。また、金属は、陽イオンになりやすいと覚えておこう。
陰イオン
- Cl–…塩素原子が電子を1個受け取った塩化物イオン
- OH–…酸素原子と水素原子からできた原子のまとまりが、電子を1個受け取った水酸化物イオン
など
陽イオン | 陰イオン |
水素イオン H+ | 塩化物イオン Cl– |
ナトリウムイオン Na+ | 水酸化物イオン OH– |
カリウムイオン K+ | 硫酸イオン SO42- |
カルシウムイオン Ca+ | 硝酸イオン NO3– |
銅イオン Cu2+ | |
亜鉛イオン Zn2+ | |
アンモニウムイオンNH4+ |
電離
電解質が水に溶けると、陽イオンと陰イオンに分かれます。このことを電離といいます。電解質に電流が流れるのは、電離してイオンになるからです。
- 塩化ナトリウム→ナトリウムイオン+塩化物イオン
- 塩化水素→水素イオン+塩化物イオン
原子のポイント
原子は、1個の原子核といくつかの電子からできています。原子核は、原子の中心にあり、+の電気をもつ陽子と電気をもたない中性子でできています。電子は、-の電気をもち、原子核を回っています。原子核全体としては、+の電気を持っています。原子は、電気をおびていないことにも注意!
また、陽子と中性子は、質量がほぼ等しいこと。電子と陽子は、数が等しいことを覚えておこう。
物質は、それ以上分けられない小さな粒子からできているわけですが、それが原子です。原子は、物質をつくる最小の粒子であり、約100種類あります。原子は、種類によって質量や大きさが決まっています。
ちなみに一番軽くて小さい原子は水素です。物質は原子からできていると唱えた科学者はドルトンです。
原子の性質
- 原子は、化学変化によって、それ以上分けられない。
- 原子は、化学変化で新しくできたり、無くなったり、ほかの原子の種類に変わったりしない。
- 原子は、種類によって質量や大きさが決まっている。
覚えておきたい原子
- 水素 H
- 酸素 O
- 窒素 N
- 塩素 Cl
- 炭素 C
- 硫黄 S
- 鉄 Fe
- 銅 Cu
- 銀 Ag
- ナトリウム Na
- マグネシウム Mg
- カルシウム Ca
- 亜鉛 Zn
分子のポイント
分子は、原子がいくつか集まってできる粒です。この分子のかたちになると物質の性質が決まります。
原子のいろいろな組み合わせによって、様々な分子がつくられます。
気体や液体の物質は、分子からできているものばかりですが、固体は分子をつくらないものが多いです。塩化ナトリウムや金属がその例です。分子の考えを唱えた人物はアボガドロです。
分子をつくらない物質
塩化ナトリウムや金属のように、分子をつくらない物質は、1種類の原子が集まってできているばあは、原子1個で代表させます。また複数の原子が集まっているものは割合に合わせて原子を代表させます。
単体と化合物
- 単体…1種類の原子からできている物質
- 化合物…2種類以上の原子からできている物質
細胞分裂のポイント
1つの細胞が分かれて、2つの細胞になることを細胞分裂といいます。また、生物が成長するときに行われる細胞分裂を特に、体細胞分裂といいます。
(1)核に染色体が現れる
(2)染色体が縦に分かれる
(3)植物細胞には、しきり、動物細胞には、くびれができる。
※生殖細胞(植物の精細胞や卵細胞、動物の精子や卵)が作られるときに、染色体が半分になる減数分裂が行われています。染色体の数が半分になって生殖細胞どうしが受精し、染色体が対になるので、子の染色体の数は、親の染色体の数と同じ数になります。
(4)2個の若い細胞になる。
(5)それぞれもとの大きさにまで大きくなる。
減数分裂
生殖細胞(植物の精細胞や卵細胞、動物の精子や卵)が作られるときに、染色体が半分になる減数分裂が行われています。染色体の数が半分になって生殖細胞どうしが受精し、染色体が対になるので、子の染色体の数は、親の染色体の数と同じ数になります。
生殖細胞
<植物>
- 卵細胞(雌の生殖細胞)は、子房の中の胚珠の中にできます。
- 精細胞(雄の生殖細胞)は、おしべにある花粉の中にできます。
<動物>
- 卵(雌の生殖細胞)は、卵巣でできます。
- 精子(雄の生殖細胞)は、精巣でできます。
体細胞分裂の過程で、減数分裂はおきます。
成長のしくみ
細胞分裂によって、細胞の数がふえることとふえた細胞がもの大きさまで大きくなることを繰り返して全体として成長していきます。
生殖の種類のポイント
生物が自分と同じなかまをつくり、なかまをふやすことを生殖といいます。
- 雄と雌がかかわってなかまをふやす生殖を有性生殖という。
- 生物が雄雌に関係なく、自分自身の細胞だけなかまをふやす生殖を無性生殖という。無性生殖には、分裂、出芽、栄養生殖などがあります。
<例>
- 分裂…アメ-バ、ミカヅキモ、ゾウリムシなど
- 出芽…コウボキン、ヒドラなど
- 栄養生殖…ジャガイモ(地下茎)、セイロンベンケイソウ(葉)、オニユリ(むかご)、チューリップ(球根)など
※ジャガイモなどは、有性生殖もしますね。
動物の有性生殖
雄の精巣でつくられた精子と雌の卵巣でつくられた卵が合体することを受精といい、受精卵ができる。受精後は、受精卵は胚(自分でえさをとるようになるまでの時期)になり、やがて動物そのものになります。受精卵が細胞分裂を繰り返しながら、おとなのからだになっていく過程を発生といいます。
生命
体外受精…ヒトや動物の受精は体外でも可能で、卵と精子を取り出して試験管の中で受精させ母体に戻す。
ワトソンとクリックの発見…遺伝子が染色体上にあることが証明された後、DNAが遺伝子の本体であることがわかり、さらにDNAの立体な構造を推定した研究をきっかけに、ワトソンとクリックがDNA分子の二重らせん構造を発見。
iPS細胞…人工多能性幹細胞といい、山中伸弥博士が遺伝子技術を使って、ネズミやヒトの皮ふ細胞からつくった、動物の骨や筋肉、神経などあらゆる細胞に変わることができる能力(全能性)をもった幹細胞とよばれる細胞。
メンデルの実験のポイント
エンドウの形質について、異なる特徴をもつ純系(何代自家受精を繰り返しても、子孫に常に同じ形質が現れる系統)どうしを受粉させたときに、子や孫に表れる形質に調べる実験。
子代への遺伝の規則
種子のカタチを決める遺伝子で、優性の形質の丸をA、劣性の形質のしわをaとすると、丸い種子をつくる純系のエンドウの組み合わせはAA,しわのある種子をつくる純系のエンドウの遺伝子の組み合わせはaaです。
親の遺伝子Aとaが対になると、子の遺伝子の組み合わせはすべてAaになり、優性の形質が現れ、丸い種子となります。
丸い種子をつくる純系のエンドウの組み合わせはAA,しわのある種子をつくる純系のエンドウの遺伝子の組み合わせはaaを受精させると、子は次のようになります。
受精 | A | A |
---|---|---|
a | Aa | Aa |
a | Aa | Aa |
子は、すべての個体に両親の一方だけが現れる。この場合、優性の丸い種子とあんります。形質を伝えるもの(遺伝子)は、Aaと2つの対になっています。
孫代への遺伝の規則性
子代でできた丸い種子(Aa)を自家受粉させると、丸い種子としわのある種子ができて、その数の比は、3:1になります。
受粉 | A | a |
---|---|---|
A | AA | Aa |
a | Aa | aa |
AA、Aa、Aa(丸):aa(しわ)=3:1
食物連鎖のポイント
- 生態系…ある環境の中で、生きる生物と生物どうしやその環境との関連性を一つのまとめたりしたものです。
- 食物連鎖…食べる食べられるという関係による生物間のつながりのことをいいます。
- 食物網…食べる食べられるの関係は、複雑に入り組んだ網目状のものになっています。
- 生産者…生態系において無機物から有機物をつくるもの。植物は生産者です。海洋では植物プランクトンが主な生産者になります。
- 消費者…つくられた有機物を食べるもの。動物は、消費者です。
植物連鎖における数量関係
植物を最も下の層に階段状のピラミッドで表せます。消費者は普通、食物連鎖上位で来るので数が少ないです。
- 生物界のつり合い…ある生態系において、ある段階の生物の数量に、一時的な条件があっても、その数量は再び元に戻り釣り合いが保たれます。
土の中の生物のはたらき
生物が死ぬと体をつくる有機物は、死骸の形で残されます。また、動物のふんにも有機物が含まれ、これらの有機物は、土の小動物によって食べられ、分解されます。土の中では、生物の死骸を出発点とした食物連鎖が見られます。
土の中の小動物が利用した残りの有機物は、微生物の呼吸によって、二酸化炭素や水などの無機物に分解されます。微生物は、このとき得られるエネルギーで生活しています。
微生物には、菌類(カビ、キノコのなかま)、細菌類(乳酸菌、納豆菌のなかまなど)がいます。
- 分解者…生物の死骸などの有機物を無機物に分解するもので、土の中の小動物や微生物は分解者です。
土の中の菌類・細菌類のはたらきを調べる実験
- Aのビーカーには微生物が含まれているので、デンプンが分解され、ヨウ素液を入れても変化しない。
- Bのビーカーには微生物が含まれていないので、デンプンが分解される。ヨウ素液を入れると青紫になる。微生物のはたらきで、デンプンが分解されることわかる。
自然界を循環する物質
自然界では、光合成、食物連鎖、呼吸によって、炭素や酸素などの物質は、生物の体と自然界との間を循環しています。
力のつり合いのポイント
1つの物体に2つの力がはたらき、その物体が動いていないとき、2つの力はつり合っていると言います。
つり合いの条件
- 2つの力の大きさは等しい
- 2つの力は(同)一直線上にある
- 2つの向きは反対である
それぞれの状態におけるはたらく力
- 物体を引く力…ひもで持ち上げた物体には、重力とつり合う物体を引く力がはたらいています。
- 垂直抗力…机の上に置かれた物体には、物体にはたらく重力とつり合う垂直抗力が机から物体の面にはたらいています。
- 摩擦力…床の上にある物体を引いても動かないときは、物体と床の間に摩擦力がはたらいています。
力の合成のポイント
2つの力と同じはたらきをする1つの力を求めることを力の合成といい、合成した力を2つの力の合力(ごうりょく)といいます。
一直線上にない2つの力の合成
一直線上にない2つの力の合力は、2つの力の矢印を2辺とする平行四辺形の対角線で表され、2つの力の角度が大きいほど、合力は小さくなります。
力の分解のポイント
1つの力を2つ以上の力に分けることを力の分解といい、分解した力を分力(ぶんりょく)といいます。分力は、平行四辺形の2辺を利用して求めます。
斜面上にはたらく力
台車にはたらく重力は、斜面にそう分力と斜面に垂直な分力に分解されます。
エネルギーの移り変わりのポイント
- 光電池に光が当たると、電流が流れる。 光エネルギー→電気エネルギー
- 電流が流れるとモーターが回転する。 電気エネルギー→力学的エネルギー(※モノを動かすエネルギーです)
- 電気がスピーカ-を振動させると、音が出る。 電気エネルギー→音エネルギー
- 音は、空気を振動させ、ヒトの鼓膜を振動させる 音エネルギー→力学的エネルギー
- ガスが燃えると、熱が発生する。 化学エネルギー→熱エネルギー
- 吹き出す水蒸気の力で風車が回る 熱エネルギー→力学的エネルギー
- 輪ゴムをのび縮みさせる。 弾性エネルギ→熱エネルギー
- 燃焼 化学エネルギー→熱エネルギー
- 発電機 力学的エネルギー→電気エネルギー
- 光合成 光エネルギー→化学エネルギー
エネルギーの保存と利用の効率
エネルギーが移り変わる前後でエネルギーの総量は保存されることをエネルギーの保存と言います。消費したエネルギーに対して、利用できるエネルギーの割合をエネルギー変換効率といいいます。
エネルギー資源の利用のポイント
人類全体のエネルギー消費量は、石油>石炭>天然ガス>原子力の順です。これからのエネルギー資源として、最近では、再生可能エネルギーが注目されています。このエネルギーの代表として、太陽光、風力、水力、波力、地熱、バイオマスなどが挙げられます。また燃料電池の利用も注目。燃料電池は、水素と酸素の化学変化を利用し、化学エネルギーから電気エネルギーを取り出し、発電のとき水しかできないので環境にやさしいとされています。
身のまわりの新素材
- 生分解性プラスチック…植物が原料で、微生物が分解できます。農業や・水産業用資材に使用。
- 吸水性ポリマー…紙や布より、はるかに多くの水を吸収できます。紙おむつに利用。
- 形状記憶合金…変形させても、加熱すると、もとの形に戻る。炊飯器などに利用。
- 液晶…電圧などを変化させ文字や画像を表示。テレビ、コンピュータに利用。
- ポリエチレンテレフタレート(PET)…飲料容器などの材料に使われる物質。
- 原子力…使用済み核燃料には有害な放射性物質がたまり、強い放射線を出し続けるものもあるので、管理が必要。
- 再生可能エネルギー…太陽熱、太陽光、地熱、風、高いところの水などがもつ、いつまでも繰り返し利用できるエネルギー。その中で、エネルギー源や資源に利用できる生物体をバイオマス(薪、稲わら、サトウキビ、動物のふんなど)といいます。
地球の自転と公転のポイント
地球は、北極と南極を結ぶ線である地軸を軸として、西から東へ約1日に1回転しています。これを地球の自転といいます。地球は1日に1回転します。つまり24時間で360°回転します。1時間で15°(360÷24時間=15)ということになりますね。昼と夜の交替…昼と夜が規則正しく繰り返されるのは、地球の自転による。
地球は太陽を中心として、そのまわりを1年で1回転することを公転といいます。決まった時刻にさそり座など星座を見ると、見える方向(方角)は、月日とともに西へ移っていきます。これは、地球が太陽のまわりを公転しているからです。
- 自転:地球が地軸を回転の軸として、西から東に1日で1回転する運動
- 地軸:地球の北極と南極を結ぶ直線
- 天球:星の位置や動きを表すための、見かけ上の天井である。
- 日周運動:天体が東から西へ動き、1日でもとの位置にもどる見かけの運動
太陽や星のポイント
観察している自分が立っている地球が自転しているためさまざまな距離にある星が、星座のような形をくずさずに天球上を寒天しているようにみえる見せかけの運動といえます。
地球の自転が西から東のため、星の日周運動は、東から西に動いているようにみえるというわけです。
- 太陽の南中:太陽が南の最も高い位置にくること
- 南中高度:太陽が南中したときの、地面に対する角度
- 透明半球:太陽の動きの観察に使う。透明半球上の各点間の距離が等しいのは、太陽が見かけ上同じ速さで動く運動しているからである。
星座の見える方向の動き
地球は、1年で1回(=1年で360°回転)公転するため、1か月では、360°÷12か月=30°公転すします。そのため、真夜中午前0時に見える星座の方向は、1か月で30°、1日に約1°西に動いて見えます。(つまり、南中する時刻は、1か月で約2時間早くなります。星は、1時間に約15°の割合で動いています。)
恒星と惑星のポイント
- 恒星…みずから光を出してかがやいている天体(太陽など)
- 惑星…恒星のまわりを公転している天体で、恒星の光を反射して光る天体。
- 内惑星…地球より内側を公転している惑星(水星・金星)
- 外惑星…地球より外側を公転している惑星(火星・木星・土星・天王星・海王星)
太陽系の惑星
太陽を中心として運動する天体の集まりを太陽系といいます。
- 地球型惑星…おもに岩石でできていて、密度が大きく、小型の惑星。
- 木星型惑星…おもに気体からできていて、密度が小さく、大型の惑星。
そのほかの天体
- 衛星…惑星のまわりを公転している天体。月は、地球の衛星ということになります。
- 小惑星…火星と木星の間にある、岩石でできた天体。
- すい星…氷と細かなちりでできていて、細長い楕円の軌道を公転しています。
- 流星…おもにすい星から出たちりが地球の大気とぶつかって光る現象。
- 太陽系外縁天体…海王星よりも外側を公転する天体。(めい王星、エリスなど)
銀河系
星座は、それぞれ距離の異なる恒星の集まりで、恒星の明るさは等級で表されます。恒星が集まった星団や、ガスのかたまりをもつ星雲、および恒星の大集団を銀がといい、太陽系が属する銀河を銀河系といいます。
太陽と恒星の進化
太陽の寿命は約100憶年で、現在46億歳です。あと50憶年たつろ大きくふくらみ、最後は惑星状星雲になります。高温で明るく輝く質量の大きい恒星ほど寿命が短く、低温で暗い恒星ほど寿命は長くなります。
太陽系の起源
太陽系は、約46憶年前に誕生しました。水素などの濃いガスのかたまりから原子太陽から誕生しました。太陽のまわりを回転するガスやちりが衝突と合体を繰り返して大きく成長し、8つの惑星ができたと考えられます。太陽からのきぃりによって、地球などの岩石惑星、木星などのガス惑星、天王星などの氷惑星と異なる特徴の惑星になりました。
恒星の色と表面温度
恒星の色は、表面温度の違いによります。温度が高い順に、青色、黄色、赤色と変化します。
宇宙のはじまりのポイント
宇宙は、約138億年前のビックバンで始まったとされます。それから、約46憶年前の太陽系、約700万年前の人類の誕生へとつながっていきました。
- オールト雲…太陽系のもっとも外側に球状に分布する氷の小天体の群れ。この天体の一部も、すい星の一つになると考えられ、「すい星の故郷」となっています。
- ビッグバン…大爆発という意味ですが、宇宙は約138億年前のこのビッグバンで始まったと考えられています。ちなみに、約46億年前に太陽系、約700万年前に人類が誕生したとされています。
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