公式・法則を理解するだけで色んなパターンの問題が解ける?
算数・理科・数学・物理・化学・生物を強化する個別指導塾・プロ家庭教師の小鮒塾(こぶなじゅく)が掲げている東大式勉強法その2『公式・法則の真の意味を理解する』を実践することで、『基本問題から応用問題まで、いろんなパターンの問題が解けるようになる』のです。
ここで、「公式・法則の真の意味を理解するとはどういうことだろうか?」「本当にいろんなパターンの問題が解けるようになるのだろうか?」という疑問が生じるかもしれません。
当サイトでは、公式・法則を理解することでいろんなパターンの問題が解ける一例を掲載しています。
他の例はオフィシャルブログにて随時アップしていますので、『福岡市の個別指導講師・プロ家庭教師が公開する理系科目のポイント解説』も合わせてご覧ください。
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化学の一例 〜 モル・分子量・質量の関係 〜
高校化学を習い始めて最初につまずくポイント『モル』の概念についてです。
モルとは何か?
簡単に言うと、原子や分子の個数の単位です。段ボール1ダースと言ったら段ボール12個ですが、この『ダース』と同じ意味です。つまり、段ボール1モルと言ったら段ボール○○個、という意味です。
では、○○個は一体何個になるのか?
答えは、6.02 × 1023 個です(この 6.02 × 1023 個のことをアボガドロ数と言います)。段ボール1モルと言ったら、段ボール 6.02 × 1023 個になります。
では、なぜ 6.02 × 1023 個というよく分からない大きな数字を扱わなければならないのか?
化学の世界では、原子や分子といった非常に小さなものを扱います。その一方で、私たちの世界では目で見えるものしか扱えません。つまり、原子や分子を目で見える単位で扱う必要があるわけです。そこで、昔の頭の良い人があれこれ考えました。
私たちの身近に多く存在する水素原子・炭素原子・窒素原子・酸素原子、これを 6.02 × 1023 個集めると、
水素原子 H: 1 g 炭素原子 C: 12 g 窒素原子 N: 14 g 酸素原子 O: 16 g
になることに気づいたのです。これを1つの単位とすれば、キリが良いし計算もしやすくて便利だということで、6.02 × 1023 個 = 1 モル(mol)と定義しました。そして、原子(分子)を 6.02 × 1023 個(1モル)集めたときの質量(g)を原子量(分子量)と定義しました。例えば、水素の原子量: 1、水素の分子量: 2、酸素の原子量: 16、酸素の分子量: 32 となるわけです。
以上をまとめると、以下の3つのポイントに整理できます。
1.モルは個数の単位である
2.1モルは 6.02 × 1023 個である
3.原子・分子を1モル集めたときの質量(g)は原子量・分子量である
『3.原子・分子を1モル集めたときの質量(g)は原子量・分子量である』を式にすると、
モル [mol] = 質量 [g] ÷ 分子量(原子量)・・・『モルは分子量ぶんの質量』と唱え続けて覚えます
となります。公式をただ丸暗記するのではなく、これらの3つのポイントを理解して初めて、公式を「真に」理解したことになります。
モルの説明はここまでで、ここからは公式の使い方です。
こういう問題は、単純に公式に当てはめれば解けます。
水のモル数(0.30)= 水の質量 ÷ 水の分子量(16 + 1 × 2)より、水の質量 = 0.30 × 18 = 5.4 g
窒素のモル数(0.50)= 窒素の質量 ÷ 窒素の分子量(14 × 2)より、窒素の質量 = 0.50 × 28 = 1.4 g
公式の真の意味を理解していれば、こういう問題も簡単に解けてしまいます。まず、分子の数はモルと同義であると瞬時に気づくことができ、質量は 1 g と書かれていますので、公式に当てはめて、
分子の数 = 1 ÷ 分子量
つまり「分子量の小さい方が、分子の数が多くなる」と気づくことができます。よって、水の分子量: 18、窒素の分子量: 28 より、答えは水となります。
このように、公式を真に理解していれば、基本問題だけでなく応用問題も解けるようになるのです。
理系科目を強化する個別指導塾・プロ家庭教師の小鮒塾(こぶなじゅく)の指導を受けた場合、もちろん公式を真に理解できるまでお教えいたしますので、基本問題から応用問題までいろんなパターンの問題が解けるようになるのです。
算数・理科・数学・物理・化学・生物の成績、中学・高校・大学受験対策にお悩みのご家庭は、小鮒塾までお気軽にご連絡ください。個別指導塾での完全マンツーマン授業、オンラインでの完全マンツーマン授業、ご自宅でのプロ家庭教師すべてに対応しております。