算数・理科・数学・物理・化学・生物の問題が解けるようになる理由

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。

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。

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