中学2年 第2回 理科 模範解答・解説
範囲:生物と細胞/化学変化と原子・分子  満点 100点
配点 小問 53問/100点
知識・技能=50点:知技1(2点×6=12)・知技2(1点×7=7)・知技3(1点×5=5)・知技4(2点×4=8)・知技5(1点×6=6)・知技6(2点×6=12)
思考・判断・表現=50点:考1(2点×4=8)・考2(3点×4=12)・考3(3点×4=12)・考4(2点×5=10)・考5(4点×2=8)
知技 1顕微鏡の使い方(2点×6=12点)
(1)レボルバーC。対物レンズを回して倍率を変える部分。
(2)反射鏡G。顕微鏡のいちばん下にあり、角度を変えて視野全体を明るくする。F はしぼり。
(3)ア観察は必ず低倍率から始め、見たい部分を視野の中央に動かしてから高倍率にする。
(4)イ横から見ながら対物レンズとプレパラートをできるだけ近づけ、そこから離しながらピントを合わせる(接触によるプレパラート破損を防ぐため)。
(5)ウ高倍率にすると視野は狭く・暗くなる。しぼりと反射鏡で明るさを調節する。
(6)400倍10 × 40 = 400〔倍〕。顕微鏡の倍率=接眼レンズの倍率×対物レンズの倍率。単位「倍」がないものは減点。
知技 2細胞のつくり(1点×7=7点)
(1)細胞壁A。植物の細胞のいちばん外側にあるじょうぶなしきり。体を支える。
(2)核C。ふつう1つの細胞に1個ある。
(3)葉緑体D。光合成が行われる緑色の粒。
(4)A、D、E細胞壁・葉緑体・液胞は植物の細胞だけに見られる。3つそろって正答(完答)。
(5)C核。酢酸カーミン液・酢酸オルセイン液で赤く染まる。
(6)酢酸カーミン液(酢酸オルセイン液でも可)どちらか1つ書けていれば正答。「ヨウ素液」は不正解。
(7)イB は細胞膜。アは細胞壁(A)、ウは葉緑体(D)の説明、エは液胞(E)の説明(光合成を行うのは葉緑体)。
知技 3生物の体のつくり(1点×5=5点)
(1)単細胞生物体が1つの細胞だけでできている生物。
(2)ア、ウ、オゾウリムシ・ミカヅキモ・アメーバ。ミジンコ・オオカナダモ・ツバキは多細胞生物。完答。
(3)組織形やはたらきが同じ細胞の集まり。
(4)器官組織 → 器官 → 個体 の順。
(5)ウ単細胞生物も1つの細胞の中で呼吸・運動・栄養の取り込みをすべて行う。アは多細胞生物、イは誤り(呼吸でエネルギーをとり出している)、エは多細胞の植物の説明。
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知技 4化学反応式(2点×4=8点)
①Fe + S → FeS鉄+硫黄→硫化鉄。係数はすべて1。
②NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2左右とも Na1・H2・C1・O3・Cl1 で一致。生成物を3つとも書けて正答。
③2CuO + C → 2Cu + CO2酸化銅は還元されて銅に、炭素は酸化されて二酸化炭素になる。左右とも Cu2・O2・C1。
④CuCl2 → Cu + Cl2陰極に銅、陽極に塩素が出る。
採点基準:化学式が正しく、かつ左右の原子の種類と数が一致して初めて正答。係数のつけ忘れ(③で CuO+C→Cu+CO2 など)は不正解。 下つき数字(原子の個数)と前につける係数の書き分けができていれば可。
知技 5原子・分子と物質の分類(1点×6=6点)
(1)ア、オ水素 H2・鉄 Fe は1種類の原子からできている=単体。完答。
(2)イ、ウ酸化銅 CuO・塩化ナトリウム NaCl は多数の原子が規則正しく並んだ物質で、分子をつくらない。二酸化炭素 CO2・水 H2O は分子をつくる化合物。完答。
(3)サドルトン(原子説)。
(4)スアボガドロ(分子説、1811年)。
(5)セフック。コルクの切片の小部屋を cell(細胞)と名づけた。
(6)H2水素。水素分子は水素原子2個からなる。下つきの 2 に注意。
知技 6化学変化と熱・質量(2点×6=12点)
(1)エ使い捨てかいろと同じしくみ。鉄が空気中の酸素と結びつく(酸化する)ときに熱が出る。活性炭と食塩水は反応を速める役割で、それ自体は化学変化しない。
(2)NH3アンモニア。水でしめらせた赤色リトマス紙(ろ紙)を青くするのでわかる。
(3)吸熱反応まわりから熱を吸収するため、まわりの温度が下がる。
(4)イ、ウ、オアは摩擦による発熱で化学変化ではない。エは吸熱反応。完答。
(5)質量保存の法則化学変化の前後で、物質全体の質量は変わらない。
(6)ア、イ、エ変わるのはウ(原子の組み合わせ)だけ。原子の種類・数・1個あたりの質量は変化しないので、全体の質量も変わらない。完答。
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思考・判断・表現(50点)の解答・解説
考 1細胞のはたらき(2点×4=8点)
(1)A=サ  B=ソA=酸素、B=二酸化炭素。細胞は酸素をとり入れ、二酸化炭素と水を出す。両方そろって正答。
(2)細胞による呼吸(細胞呼吸)養分+酸素 → 二酸化炭素+水+エネルギー。
(3)有機物炭素をふくみ、燃やすと二酸化炭素を出す物質。漢字3字の指定どおりに書けていること。
(4)光合成緑色の粒は葉緑体。水と二酸化炭素から、光のエネルギーを使ってデンプンなどの養分と酸素をつくるはたらき。ヒトのほおの内側の細胞には葉緑体がないので見られない。
考 2マグネシウムの酸化(3点×4=12点)
(1)班=4  記号=ア、ウ 他の班は Mg : MgO = 0.30 : 0.50 = 3 : 5 でそろっており、図5でも原点を通る1本の直線上に並ぶ。 班4だけ 1.20 g → 1.70 g(直線どおりなら 2.00 g)で 0.30 g 少なく、グラフ上でも直線より下にずれている。 質量が少なくなる原因は、酸化しきれなかった(ア)か、固体がこぼれた(ウ)。 イ・オは質量が足りなくなる理由にならず、エは起こらない。班番号と記号2つがすべて合って正答。
(2)比例(の関係)0.30→0.50、0.60→1.00、0.90→1.50、1.50→2.50、1.80→3.00。つねに 3 : 5。グラフは原点を通る直線になる。
(3)Mg : O = 3 : 2Mg 0.60 g → MgO 1.00 g なので、結びついた酸素は 1.00 − 0.60 = 0.40 g。0.60 : 0.40 = 3 : 2。
(4)4.0 gMg : O = 3 : 2 より Mg : MgO = 3 : 5。2.4 × 5 ÷ 3 = 4.0〔g〕。単位 g を忘れたものは減点。
考 3金属の酸化と質量の計算(3点×4=12点)
(1)2.0 gCu : O = 4 : 1 より Cu : CuO = 4 : 5。1.6 × 5 ÷ 4 = 2.0〔g〕。
(2)2.4 g3.0 × 4 ÷ 5 = 2.4〔g〕。
(3)0.8 g 増えた質量=結びついた酸素なので 2.3 − 2.0 = 0.3〔g〕。Cu : O = 4 : 1 より反応した銅は 0.3 × 4 = 1.2〔g〕。 残っている銅は 2.0 − 1.2 = 0.8〔g〕。
(4)8.0 g 銅を x g、マグネシウムを y g とすると x + y = 11.0。
酸化物は Cu : CuO = 4 : 5、Mg : MgO = 3 : 5 だから 5⁄4x + 5⁄3y = 15.0。
y = 11.0 − x を代入して 1.25x + 1.6667(11.0 − x) = 15.0 → 0.41667x = 3.3333 → x = 8.0。
検算:銅 8.0 g → 酸化銅 10.0 g、マグネシウム 3.0 g → 酸化マグネシウム 5.0 g、合計 15.0 g。○
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考 4石灰石とうすい塩酸の反応(2点×5=10点)
(1)二酸化炭素石灰石(炭酸カルシウム)+塩酸 → 塩化カルシウム+水+二酸化炭素。
(2)発生した二酸化炭素が、容器の外(空気中)へ逃げていったから。 採点のポイント:「気体(二酸化炭素)が発生した」+「それが空気中へ出ていった」の2点が書けていること。 「反応で物質が消えた」などは不正解。
(3)右のグラフ 発生した気体=(反応前)−(反応後)なので、1.0→0.4、2.0→0.8、3.0→1.2、4.0→1.4、5.0→1.4〔g〕。 原点から (3.5, 1.4) まで直線、そこから先は 1.4 g で水平。折れ曲がる点が 3.5 g にあることがポイント。
(4)3.5 g 石灰石 1.0 g あたり気体 0.4 g が発生する。塩酸 30 cm³ で出る気体の最大量は 1.4 g なので、 1.4 ÷ 0.4 = 3.5〔g〕。
(5)イ 塩酸の量だけ増やしても石灰石が 3.0 g では塩酸が余るので確かめられない(ウ)。 アは塩酸が 30 cm³ のままなので、やはり 1.4 g で止まり原因の確認にならない。 イなら塩酸 60 cm³ は石灰石 7.0 g まで反応できるので、石灰石 6.0 g はすべて反応して気体が 2.4 g まで増え、 「塩酸が不足していたから気体が増えなかった」ことが確かめられる。
0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 石灰石の質量〔g〕 発生した気体の質量〔g〕 3.5
考 5記述(4点×2=8点)
(1)(マグネシウムが)空気(酸素)とふれる面積が大きくなり、酸素と結びつきやすくなって完全に酸化するから。 採点のポイント:「空気(酸素)とふれる面積が大きくなる=表面積が大きくなる」で2点、 「酸素と結びつきやすくなる/完全に(じゅうぶんに)反応させるため」で2点。 「均一に加熱するため」など加熱の都合だけを書いたものは0点。
(2)炭素が、酸化銅から酸素をうばいとり、酸化銅を銅に還元するはたらき。(炭素自身は酸素と結びついて二酸化炭素になる。) 採点のポイント:「酸化銅から酸素をうばう(酸素と結びつく)」で2点、 「酸化銅が銅になる=還元される」まで書けて2点。 「炭素が燃える」だけでは2点。
指導メモ この回の山場は「質量の比」の処理です。考2・考3はどちらも「金属 : 酸素」の比を一度出してから、 金属 : 酸化物の比(Mg なら 3 : 5、Cu なら 4 : 5)に直して解くのが最短です。 考3(3)のように加熱後の固体の質量が与えられる問題は、増えた分=結びついた酸素の質量という関係に気づけるかがポイント。 考3(4)の2物質の混合は連立方程式になりますが、「もし全部が銅なら 13.75 g、全部が Mg なら 18.33 g」と考えて 面積図・てんびん算で処理させてもかまいません。 考4(3)のグラフは「折れ曲がる点の位置」が最大の得点差になります。(4)の 3.5 g を先に求めてから作図させると定着します。
知識・技能 50点 + 思考・判断・表現 50点 = 合計 100点
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