Q1
ただし，水の
（イ）
水の量の半分の50ｇくらい。
（ロ）
水の量と
（ハ）
水の量の倍の200ｇくらい。
正解
（ハ）
理由
-
(イ)，(ロ)
食塩 の場合 は，28gほどです。砂糖の場合は，もっととけるので，コップの水に塩 や砂糖がどれくらいとけるか試 してみましょう。
-
(ハ)
実験 によると，砂糖は100gの水に，およそ50℃，100℃でそれぞれ200g，400gもとけることが確 かめられています。また，水の温度 が高くなるとよくとけるようになるのは，水をつくる小さい粒 （分子 ）や砂糖の小さい粒（分子）の運動 が活発 になり，その分 だけよくとけることがわかっています。しかも，砂糖の分子は水の分子の10倍の大きさです。熱 い紅茶 に砂糖がよくとけるのも，分子の運動で決 まるのです。
Q2
（イ）
氷をふやす。
（ロ）
氷に
（ハ）
氷に
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
氷 をふやすと水 は速 く冷 えますが，氷水 は0℃ 以下 には下 がりません。 -
（ロ）
冷 やした水は0℃以下ではないので，氷水の温度 を下げることはできません。 -
（ハ）
水に氷を
入 れると，水の温度が0℃まで下がります。それは，氷がとけるとき熱 をまわりから吸収 するため，まわりの水の熱がうばわれて水の温度が下がるのです。もしも，氷がとける速 さを速くすることができたら，水の温度を急冷 させて0℃以下にすることができるはずです。それができるのが，「食塩 」なのです。食塩は氷を速くとかす性質 をもっているため，氷がとけるとき，まわりの水から熱をうばい，それまでの水の温度を0℃以下に下げるのです。したがって，食塩を氷にふりかけると，まわりの水は急冷してマイナス20℃ぐらいまで下げることができるのです。
Q3
ドライアイスを
（イ）
ドライアイスが水をふっとうさせて
（ロ）
ドライアイスが
（ハ）
ドライアイスが
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
ドライアイスは、冷たいので水をふっとうさせることはできない。
-
（ロ）
出てきたものは
二酸化炭素 の気体 なので、たとえば、水蒸気が気体のため目 に見 えないように、この場合も目に見えるものは二酸化炭素とはいえない。
-
（ハ）
ドライアイスは、二酸化炭素の
固体 です。水の中に入れるとはげしくあわ立 ってとけ出してきます。とけ出したあわは、ドライアイスからの透明 な気体（二酸化炭素）とまわりの水がこおった氷 のつぶです。あわが水面 に上 がってくると白いけむりになっていることがわかります。やかんの水をふっとうさせると，やかんの口 のところは透明（水蒸気）ですが、少 しはなれたところから湯気 （水）が見られるように、ドライアイスの場合も、気体は目で見ることができないのですが、二酸化炭素の気体が水面上の水蒸気を冷 やして水滴 になったものが白いけむりとして見えるのです。
Q4
（イ）
砂とうはとけるとなくなってしまうから。
（ロ）
砂とうは
（ハ）
正解
（ロ）
理由
-
（イ）
透明 な砂 とう水 を熱 して蒸発 させると，とけていたもとの砂とうが出 てくるので，砂とうはとけても見 えないだけで，無 くなってしまったわけではありません。
-
（ロ）
砂とうは，水の
中 にとけると目 に見えなくなるほど小さいつぶになります。水にとけた砂とうのつぶは，小さすぎて光 を当 てても影 さえもできません。また，実験 やコーヒーをろ過 するときに使 う「ろ紙 」さえも通 してしまうほど小さいのです。
-
（ハ）
砂とうのつぶ（
結晶 ）は食塩 などにくらべると大 きいので，全部 とけるまでに時間 がかかり，光を反射 するのでキラキラかがやくのです。しばらく放置 しておくと，キラキラかがやくこともなく，透明 になります。
砂糖さとうは水みずにどれだけとけるの（5学年）
Q5
（イ）
（ロ）
（ハ）
外の
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
外に
出 て窓ガラスにさわってみてください。ガラスは冷たいだけでぬれていないはずです。
-
（ロ）
雪が降っていなくても外が冷たいと窓ガラスがくもることがある。
-
（ハ）
窓ガラスがくもったのは，部屋の中の水蒸気が冷たい窓ガラスで冷やされて水滴になったためです。それは，おふろ
場 でお湯 から蒸発 した水蒸気 が冷たい鏡 にふれて水滴になり，くもるのと同 じ原因 なのです。また，夏 の暑 い日に冷たい水を入れたコップの表面 がくもるのも，同じように空気中の水蒸気が冷たくなったコップの表面で冷やされて水滴になったためです。ふだんなにげなく吸 ったりはいたりしている空気にも透明 な水蒸気がふくまれているので，冷たい鏡に息 をふきかけるとくもるのはそのためなのです。
晴はれた
Q6
（イ）
熱で
（ロ）
熱で底の水がふくらんで水面に上がってきたため。
（ハ）
熱で底の水が
（動画）水がふっとうしたあわのようす
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
ストローなどで
水中 に空気 をふきこむと，空気はあわになって水面 に上がってくるので，水中からのあわは気体 と考 えられます。また，ふっとうした水中のあわを水面で集 めて冷 やすともとの水になります。したがって，熱 くなったお湯 がゆだってあわになるようすは，波 のように水のゆれ（振動 ）が伝わるのとはちがうのです。
-
（ロ）
水は，
温 められるとぼう張 して，温かい空気がぼう張して空に上昇 するように，水の底 から水面 に上がてきます。そのため，底から上がってきた水の分だけ水面の冷たい水が底にしずみます（これを水の対流 といいます）。このようすは，水中におがくずなどを入れると水の動きとしてよく見ることができます。しかし，このような水の動きは，お風呂 などが湯になるときに見られる現象 で，お湯 がふっとうするときは，底の方からはげしく湯があわ立 ちます。このようすを，水がふっとうするときの動画 をもういちど見て，確 かめてみてください。
-
（ハ）
なべの底で熱 せられた水（液体 ）がふっとうすると，水蒸気 （気体 ）に変 わり，大部分 が気体の「あわ」となって水面に上がってきます。気体になったあわは，まわりの液体より軽 く上向 きの力（浮力 ）を受 けて水面に上がってくるようになります。これが水中の底の方でできた「あわ（気体）」が，なべの底の方から水面に上がってくる原因 なのです。
水は目に見えないくらい小さなつぶ（ 注*
Q7
A
B
熱で
C
熱で
正解
（イ）→B （ロ）→C （ハ）→A
理由
-
（イ）
熱 （温度 ）による金属 ののび縮 み（膨 張 ）を利用 して温度 をはかっています。このときに使われる金属はバイメタルと呼 ばれ，温度による膨張の大きさのちがう金属をはり合わせて作 られています。右の写真 のようにゼンマイ状 （シダ植物 のゼンマイの形に似 ている）になっているため，わずかな温度 の変化 でも，のび縮みの大きさを拡大 して温度計 の針 が動 くようになっています。
写 真中 のゼンマイ状のバイメタルを拡大 して見 てみよう。ゼンマイ状に巻 いたバイメタルを引 きのばしたら，どのくらいの長さになるかな？ -
（ロ）
体温計 や寒 暖 計 などに使われているアルコールなどの液体 は熱によって体積 が変化 しやすく，温度の変化に反応 して体積が規則正 しく変化するので，その性質 を利用して温度計を作 っています。また，寒暖計，棒 温度計などで使われている温度計では，水 がふっとうする温度（100℃）や氷 ができる温度（0℃）まではかれるように作られています。
写真から，球部（液 だめ）の大きさとガラス管を上昇する液の細 さを拡大 してくらべてみよう。 -
（ハ）
デジタル温度計（
電子 温度計 ）には熱 （温度 ）によって電気 抵抗 が変わる特別 な物質（半導体 ）が使われていて，流 れる電気（電流 ）の大きさによって温度をはかっています。内部 には写真 のように，半導体で作 られたサーモスタットという部品 があり，熱（温度）のちがいを電流 の大きさに変えています。
写 真中 の部品 を拡大 して見てみよう。温度 感知器 （サーモスタット）はどこにあるかな。
・
（注意1）空気は水よりも温度による体積の変化が大きい。
（注意2）ふたに
・準備（例） ペットボトル，
（動画）空気温度計
ストローの中の
これは物体が放射している赤外線（熱線）をもとに物体の表面温度を
Q8
（イ）
山頂は
（ロ）
山頂は
（ハ）
山頂では低い
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
富士山のように高い山の山頂は，確かに平地にくらべて気温が低いのですが，たとえば，北海道の平野部だと冬には０℃以下にもなりますが，
釜 でご飯をたいて，お米をおいしくたくことができています。したがって，外の気温に関係なく，火力が強ければ釜の中の水が100℃でふっとうするため，熱々 のおいしいご飯 をたけることになります。
-
（ロ）
山頂であっても登山者がふだん通りの生活ができているということは，高い山であって，酸素が少し
薄 い（少 ない）としても，火が燃え続けるだけの酸素は十分あって，火は燃 え続 けることができます。したがって，おいしいご飯をたけないのは別 に原因 があるようです。
-
（ハ）
おいしいご
飯 をたくためには，水がふっとうする温度が100℃以上あることが必要です。しかし，高い山では，気圧 が地上 にくらべて低 いので，87℃ぐらいで水がふっとうしてしまうのです。したがって，水がふっとうして水のあわが釜 から出てきても，水温が87℃の低い温度でご飯をたくことになり，お米に十分に火が通らず，おいしくたけないのです。 高い山では，ご飯をおいしくたくのに，以上のような原因を取り除くために，地上のように圧力 を高くして使える「圧力 なべ」でご飯をたいているのです。
・ご飯がたけるまでの間，釜の中のようすはどのように変化するか，考えてみよう。
【注意】釜のふたからあふれる
では，「気圧」の大きさを調節できる「圧力なべ」は，どのようなつくりになっているのでしょうか。
なべにもうけられている
なべの内部がふっとうしているときのおもりのようすにQ9
（イ）
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
いっぱんに，
液体 が固体 になると体積が小さくなるのだけれども，水の場合は，こおると逆 に体積 が増 えます。また，物質の状態変化（たとえば，水から氷に変化）によって体積が変わっても，物質の出入りがない限り，全体の質量は変わりません。変わるのは，単位体積の質量（密度 ）だけです。
-
（ロ）
氷の
一部 がとけてとけた分だけ氷の大きさが小さくなっても，とけずに残 った氷の一定 の体積（単位体積）あたりの重さ（密度 は変 わりません。したがって，氷がうくのは（イ）と同じように別 の理由と考 えられます。
-
（ハ）
海水がこおって固体になると体積が増えるので，単位体積あたりの質量（密度）が液体の海水にくらべて小さくなります。その上，体積が大きくなる分，海水からはたらく上向きの力（
浮力 ）が大きくなり，海水からうき上がるようになります。実際 に，海にうかぶ氷山を調 べてみると，海面 に出ている氷山より海中 にしずんでいる氷山のほうが大きく，氷山のしずんだ部分 の海水の重さだけ浮力 を受 けていることがわかります。
水の入ったガラスコップに氷のかたまりを入れてうかせてみよう。水面の下の氷の大きさと水面の上に出た氷の大きさはどちらが大きいでしょうか。
ロウソクをとかして，液体から固体にしてみよう。体積はどうなるでしょうか。
イスラエルとヨルダンに面する
Q10
（イ）
スチール（
（ロ）
ゴムののびちぢみを利用して，しめり気をはかっている。
（ハ）
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
金属 はしめり気 （水分 ）を吸収 しない（反応 しない）ので，種類 のちがう金属 をはり合わせてゼンマイ状 にしたものでは，しめり気（湿度 ）の大きさをはかることはできません。この方法 を使 う装置 は，温度 によるその金属どうしののびちぢみのちがいを利用 したもので，バイメタル式 温度計 のことです。
ぜんまいの拡大写真
ゼンマイ部分を拡大 して見てみよう -
（ロ）
ゴムでできている
雨 がっぱが水をよくはじき返すように，ゴムの表面は水分をはじき返す性質があり，しめり気（水分）でのびちぢみしないはずです。 -
（ハ）
内部は
真 ちゅう（銅 と亜鉛 の合金 ）に，しめり気に反応 するものをはり合わせゼンマイ状にしたものでできています。しめり気に，よく反応する物質がはりつけられた側 が，しめり気（湿度 ）の大 きさによってのびちぢみすることを利用して，湿度をはかっています。湿度によるわずかな大きさののびちぢみも，ゼンマイ状になった金属の帯 の伸縮 によって拡大 し，目 に見 えるようになっています。
ぜんまいの拡大写真
ゼンマイ部分を拡大 して見てみよう
Q11
（イ）
空気のほうが体積が小さくなる。
（ロ）
水のほうが体積が小さくなる。
（ハ）
どちらも
正解
（イ）
理由
-
（イ）
物質 は目 に見 えないくらい小 さなつぶ（原子 ，分子 ）が集 まってできています。そのため，空気 （気体 ）は外 から力 を加 えると，その物質をつくるつぶとつぶの間 がせばまって，体積 が小さくなりますが，水 （液体 ）は空気（気体）にくらべて，もともと，つぶとつぶの間がせまいので，その分 ，つぶの間がつまりにくく，外から力を加えても空気にくらべて体積が小さくなりにくいのです
（動画）気体と液体の圧縮
-
（ロ）
水のほうが空気にくらべて物質をつくるつぶ（原子・分子）が同じ体積中にたくさんつまっているので，その分，つぶ（原子・分子）がつまりにくく体積が小さくなりにくいのです。
-
（ハ）
水と空気では，物質をつくるつぶ（原子・分子）のつまりぐあい（分子どうしの
距離 ）がちがうので，一定 の力を外から加えると（圧縮 すると），分子どうしの距離がちがう分だけ，分子のつまりぐあいは異 なってきます。水は空気にくらべて分子どうしの距離がせまい（分子がつまっている）ので，その分だけ外から力を加えても水の体積は空気の体積にくらべて小さくなりにくい（圧縮 しにくい）のです。
Q12
フラスコの
右の
（イ）
フラスコに
（ロ）
フラスコに入った水の
（ハ）
フラスコに入った水に，フラスコの中の気体がとけた分だけ水そうの中の水が上がるため。
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
かりに
冷 たい水 であったとしても，注入 された水 の量 はわずかで，気体の冷 やされ方もわずかであるはず。そのことを考えると，ふき上 がった水の量がけたちがいに大きいことからも，気体が冷やされ体積 の縮小 が原因 とは考えにくい。
-
（ロ）
フラスコの中のアンモニアの気体が
圧縮 されたとすると，圧縮された分だけ気体の圧力 （気圧 ）が高 まり，逆 にアンモニアの気体がフラスコの外 に出 てくるはずです。
-
（ハ）
フラスコの中のアンモニアの気体はひじょうに水にとけやすいため，アンモニアの気体が水にとけた分だけフラスコの中の圧力（気圧）が
下 がり，気圧が下がった分だけ水そうの中の水がフラスコの外の大気圧 におされて噴水 のようにふき上 がります。
コップにいっぱい（5学年）
Q13
（イ）
水がふっとうするとあわ
（ロ）
水の
（ハ）
水は小さなつぶからできていて，
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
あわを
集 めて冷 やすと元 の水 にもどります。もし空気 だったらあわを冷 やしても液体 の水にはならないはず。 - （ロ） あわを集めると（イ）のように水にもどり，見えなかったはずの物質は見当たらないので，水に別の物質がふくまれていたとはいえない。
-
（ハ）
水は目に見えないぐらい小さなつぶ（これを
分子 といいます）からできています。液体 の水を100℃まで熱すると，水は気体の水蒸気 になり目に見えなくなりますが，水面 まで上がってくると水面上の空気に冷やされて，もとの液体の水にもどります。液体の水が目に見えるのは，水をつくる小さなつぶ（分子 ）が，光 を反射 するぐらいつまっているので目に見えるのです。気体 の場合 には，水の分子はそのつまりぐあいが，液体よりも集 まりがすかすかしていて，光を反射しないため透明 で目に見えないのです。
Q14
（イ）
（ロ）
洗たくする水に石けんや洗剤を
（ハ）
洗たくする水に石けんや洗剤を
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
布 についたよごれは，脂分 （油分 ）を多 くふくんでいます。脂 （油 ）と水 はもともと混 じわりにくく，脂（油）分を多くふくんだよごれは水をはじくため，仮 に水を温 めても布から脂分の多いよごれをとることができません。 -
（ロ）
石 けんなどの泡 （シャボン玉，空気 ）は水面 の上部 に集 まるので，洗濯機 などの底 の方 に溜 まっている布 などのよごれをとることはできません。泡は洗浄力 （よごれの落 ちやすさ）の目安 にはなりますが，直接的 な洗浄能力があるとはいえません。 -
（ハ）
洗 たく物 を洗 うとき，石 けんや洗剤を使 います。石けんや洗剤には界面 活性剤 と呼 ばれる成分 がふくまれていて，この界面活性剤は水を吸 い寄 せる成分（親水基 ）と油（あぶら）を吸い寄せる成分（親油基 ）に分かれています。この界面活性剤の油を吸い寄せる（親油基）部分 が，次 から次に洗たく物のよごれ（油 ）にくっついて，よごれをはぎ取 ってしまうのです。はぎ取られたよごれは，界面活性剤のもう一方 の側 の水を吸い寄せる（親水基）部分 が水中に運 び出し，洗たく物はきれいになるのです。
また，洗剤は水どうしが結びつく力（表面 張力 ）を弱くするので，布のこまかい繊維 の中に水がしみこみやすくなります。そのため，こまかなよごれをとるのを助けています。君 も自分 の下着 を石けんの中の界面活性剤のはたらきを想像 しながら洗たくしてみよう。きれいになったかな。
Q15
おふろ
おふろ
（イ）
鏡に
（ロ）
鏡に
（ハ）
鏡に
正解
（ハ）
理由
-
（イ）
水 でうすくぬれた鏡 に石 けん*をぬると，水の表面 が球形 をした水 滴 にならずに一面 に広 がります。そのため，一個 一個の水 滴 がそれぞれに光 をいろいろな方角 に反射 しないので鏡はくもったりしません。
*石けんにふくまれる「界面 活性 剤 」は，水 滴 （球形）を結 ばなくする性質 があります。
-
（ロ）
くもった鏡に水をかけると鏡の表面に水が一面に広がり（一個一個の
水 滴 にならないので），鏡だけのときと同 じようにくもりがとれてまわりが映 るようになります。
-
（ハ）
おふろ
場 などで，よく鏡がくもるのは，空気中 の水蒸気 が水 滴 になって鏡についているためです。鏡についた水 滴 は表面が球形 をしているため，一個一個の水 滴 がそれぞれに光をいろいろな方角に反射 （乱 反射 ）するため，鏡の前 で像 を結 ばないのでくもって見 えるのです。
あなたもプールで水中めがねがくもってこまった
① めがねの
② めがねを水につけて水がめがねのガラス
③ 石けん水をめがねのガラスにぬる。
理由：
一個一個の
5年［Ａ物質・エネルギー］
目では見えないが，すべての物質のもと（粒子，原子・分子）