6気体の性質・発生方法・集め方早見表

手早く確認したい場合は、まずこの表を見てください。入試やテストでは、水への溶けやすさと空気との重さが集め方を判断する軸になります。

判断に迷ったときは、最初に水に溶けにくい気体なら水上置換法を使えることを思い出しましょう。水上置換法を使いにくい場合に、空気より軽いか重いかを確認します。

気体の集め方を判断する2つの手順

手順1：水に溶けにくいかを確認する

水に溶けにくく、水と反応しにくい気体は、基本的に水上置換法で集められます。代表例は酸素、水素、窒素です。

手順2：水上置換法を使いにくい場合は重さを確認する

水に溶けやすい気体は、水の中を通すと溶けてしまうため、空気との重さの違いを利用します。

• 空気より軽いアンモニアは上方置換法
• 空気より重い塩化水素は下方置換法
• 水に少し溶け、空気より重い二酸化炭素も、学校の実験では主に下方置換法

動画で学ぶ：気体と水溶液の基礎

全体像を動画でつかんだ後、早見表や実験図を見ながら、気体の性質と集め方を結びつけて確認してください。

中学理科で覚えたい6種類の気体

中学理科では、次の6種類の気体がよく扱われます。授業では、イメージしやすくするために「気体戦隊ロクレンジャー」と呼んでいます。

• 酸素（O₂）：ものを燃やすはたらきがあり、水に溶けにくい。
• 水素（H₂）：気体の中で最も軽く、水に溶けにくい。
• 二酸化炭素（CO₂）：空気より重く、石灰水を白く濁らせる。
• 窒素（N₂）：空気中に最も多く含まれ、水に溶けにくい。
• アンモニア（NH₃）：水に非常によく溶け、水溶液はアルカリ性を示す。
• 塩化水素（HCl）：水に非常によく溶け、水溶液は塩酸になる。

気体の名前だけでなく、発生方法・性質・集め方をつなげて覚えることが大切です。

ここでは全体像だけを確認し、次のセクションから、それぞれの性質と集め方を詳しく見ていきます。

酸素・二酸化炭素・水素の性質と集め方

酸素：水に溶けにくいため水上置換法

• 発生方法：二酸化マンガンに薄い過酸化水素水を加える。
• 性質：無色・無臭で、空気より少し重く、水に溶けにくい。
• はたらき：酸素自体は燃えないが、ものを燃やすはたらきがある。
• 集め方：水に溶けにくいため、水上置換法で集める。

二酸化炭素：水に少し溶け、空気より重い

• 発生の例：ドライアイスを置く、ものを燃やす。
• 性質：無色で、空気より重く、水に少し溶ける。
• 特徴的な反応：石灰水を白く濁らせる。
• 集め方：空気より重いため、学校の実験では主に下方置換法で集める。

水素：水上置換法でも上方置換法でも集められる

• 発生方法：金属に酸を加える。例：亜鉛＋薄い塩酸。
• 性質：無色で、空気より非常に軽く、水に溶けにくい。
• 集め方：水上置換法、または空気より軽い性質を利用した上方置換法。
• 注意：火を近づけると音を立てて燃えるため、実験では取り扱いに注意する。

窒素・アンモニア・塩化水素の性質と集め方

窒素：水に溶けにくい気体

• 性質：無色・無臭で、空気中に最も多く含まれる。
• 水への溶けやすさ：水に溶けにくい。
• 集め方：水上置換法で集められる。
• 入試でのポイント：空気の成分や、ものを燃やすはたらきがないことが問われやすい。

窒素は空気と密度が近いため、空気との重さを利用した置換法よりも、水に溶けにくい性質を利用した水上置換法が分かりやすい集め方です。

アンモニア：水によく溶け、空気より軽い

• 発生方法：塩化アンモニウムと水酸化カルシウムの混合物を加熱する。
• 性質：刺激臭があり、水に非常によく溶け、空気より軽い。
• 水溶液の性質：アルカリ性。
• 集め方：上方置換法。

塩化水素：水によく溶け、空気より重い

• 発生方法：塩化ナトリウムに濃い硫酸を加える方法など。
• 性質：刺激臭があり、水に非常によく溶け、空気より重い。
• 水溶液の性質：水に溶けると塩酸になり、酸性を示す。
• 集め方：下方置換法。

置換法ごとの代表的な気体

二酸化炭素は水に少し溶け、塩化水素は水に非常によく溶けます。水への溶け方は同じではありませんが、どちらも学校の実験では空気より重い性質を利用して下方置換法で集めます。

気体と水溶液に関する確認クイズ10問

ここまでの内容をクイズで確認しましょう。答えは、各問題の下にある「正解を見る」を開くと確認できます。

気体の集め方に関するよくある質問

まとめ：最初に水への溶けやすさを確認する

• 酸素・水素・窒素は水に溶けにくいため、水上置換法で集められる。
• アンモニアは水に非常によく溶け、空気より軽いため上方置換法。
• 塩化水素は水に非常によく溶け、空気より重いため下方置換法。
• 二酸化炭素は水に少し溶け、空気より重いため、学校の実験では主に下方置換法。
• 水素は水に溶けにくく空気より軽いため、水上置換法と上方置換法の両方で集められる。

気体ごとに集め方を丸暗記するのではなく、水への溶けやすさを確認してから、空気より軽いか重いかを見るという順番で考えましょう。