２　物質の分類ｊ

【金属と非金属】

　鉄，銅，ナトリウム，カルシウム，アルミニウムなどの〔　金属　〕は，金属原子が多数集まってできている物質である。

一方，酸化鉄（金属の酸化物）や塩化ナトリウム，炭酸カルシウム（塩類）など金属原子と非金属原子からできている物質や水，二酸化炭素，アンモニアなど分子からなる物質は金属ではない物質という意味で〔　非金属　〕という。

金属原子だけからなる物質を金属といい，酸化鉄のように金属原子と非金属原子からなる物質は金属ではない。

非金属には，塩類，金属の酸化物，分子からなる物質以外に炭素，ケイ素，リン，硫黄（原子が集まってできた物質）がある。

【金属の特徴】

①　特有の光沢がある

　　金属は光をよく反射するため特有の光沢があり，これを〔　金属光沢　〕という。　　

　②　展性，延性がある

　　　金属のかたまりをたたいていくと，アルミ箔や金箔のように薄く広げることができる。この性質を〔　展性　〕という。また，針金状の金属は曲げたり引っ張ったりすることができる。この性質を〔　延性　〕という。展性も延性も力に対する金属の性質なので1つにまとめる。

　③　電気，熱をよく伝える（伝導性がある）

　　　電気伝導性も熱伝導性もエネルギーに対する金属の性質なので1つにまとめる。

例題　次の各問いに答えよ。

(1)　鉛筆の芯などに使われる炭素や半導体に使われるケイ素は非金属であるが，金属に似た性質をもっている。炭素やケイ素の金属と共通する性質とは何か。

　電気を通す。光沢がある。（展性・延性がないので，金属ではない）

(2)　「磁石につく」という性質は金属の性質と言えるか，理由とともに述べよ。

　磁石につくのは鉄，コバルト，ニッケルなど一部の金属だけなので，金属の性質とはいえない。

【金属の酸化物および塩類の特徴】

　非金属のうち，金属原子と非金属原子からなる物質は，酸化鉄のような「酸化～」（～は金属名）と呼ばれる金属の酸化物と塩化ナトリウムや炭酸カルシウムのような「…化～」や「…酸～」（～は金属名）呼ばれる物質がある。とくに塩化ナトリウムや炭酸カルシウムを塩類（塩のなかまという意味）という。

　これらの物質の特徴は，水に溶かした場合，その水溶液は電気が通ることである。ただし，水に溶けないものもある。

これらの物質は水に溶けると，非金属の原子と金属の原子がばらばらになり，それぞれ－と＋の電気をもつようになるからである。原子が－や＋の電気をもった状態をイオンという。イオンについては，後で学習する。

　また，金属の酸化物や塩類は，固体の状態のものが多く，固体を加熱してもかなり高温にしないと変化しない。

　その他の非金属の物質（分子からなる物質など）はさまざまな性質をもつ。

【有機物と無機物】

　物質の分類には金属と非金属の分類とは別に，〔　有機物　〕と〔　無機物　〕という分類がある。

有機物は〔　炭素　〕を元素として持つ物質である。有機物以外の物質を無機物という。そのため有機物は次のように確認することができる。

　性質1：燃やすと〔　炭　〕，〔　すす　〕が出る。

物質が燃える反応は物質が空気中の酸素と反応することである。また，酸素と反応することを酸化という。

有機物は燃やすと焦げる物質，黒いすすを出す物質である。焦げの成分は炭である。炭もすすも炭素でできている物質である。

炭素以外の元素（水素など）は，酸化されて気体（水素の場合は水蒸気）となってぬけ，炭素だけが残るために起こる。

　性質2：強く燃やすと〔　二酸化炭素　〕を発生する。

　　　　　　強く燃やすと有機物中の炭素まで酸化され二酸化炭素になるために起こる。

性質1の燃焼を〔　不完全燃焼　〕，性質2の燃焼を〔　完全燃焼　〕という。

炭素そのもの，二酸化炭素，「炭酸～」とよばれる物質は，炭素を含んでいるが，性質1，2を示さないので，有機物には入れない（無機物に入れる）。

主な有機物には次のようなものがある。

　グルコース（ブドウ糖）C₆H₁₂O₆　エタノールC₂H₆O　　酢酸C₂H₄O₂　ナフタレンC₅H₁₀　ベンゼンC₆H₆　デンプン　タンパク質　プラスチック（化学式は複雑なので表示しない）など多数。

　デンプン，タンパク質，プラスチックは10000個を超える原子が結合して分子をつくっている。このような分子を〔　高分子　〕という。

例題　次の物質について後の問いに答えよ。

①　二酸化炭素CO₂　　②　水H₂O　　③　ブドウ糖C₆H₁₂O₆　　④　硫酸銅CuSO₄

⑤　水酸化ナトリウムNaOH　　⑥　鉄Fe　　⑦　炭酸ナトリウム　Na₂CO₃　　

⑧　鉛Pb　　⑨　メタノールCH₄O　　⑩　黒鉛（炭素）C　　⑪　メタンCH₄

(1)　有機物はどれか，すべて選び番号で答えよ。

(2)　金属はどれか，すべて選び番号で答えよ。

(3)　そのままの状態で電気を通す物質はどれか，すべて選び番号で答えよ。

(4)　水に溶かしたとき，その溶液が電気を通す物質はどれか，すべて選び番号で答えよ。

　(1)　③，⑨，⑪（Cを含むもの。Cそのもの，CO₂，「炭酸～」は除く）

(2)　⑥，⑧（金属元素だけのもの）　(3)　⑥，⑧，⑩（金属と黒鉛）　

(4)　④，⑤，⑦（金属と非金属でできているもの）

例題　食塩，ブドウ糖，デンプンはともに白色の粉末で見た目では区別がつきにくい。実験によりそれぞれを見分ける方法を述べよ。

　デンプンとブドウ糖は加熱すると焦げるが，食塩は変化しない。デンプンはヨウ素液で青くなる。

例題　ある物質を燃焼皿にのせ，集気びんの中で燃焼させた。その後，集気びんに石灰水を入れ振ったところ，石灰水が白くにごった。

(1)　集気びんの中の気体は何か。

(2)　この物質として考えられるものを次の中からすべて選べ。

　①　アルミニウム　　②　炭酸水素ナトリウム　　③　ポリエチレンテレフタラート　　④　エタノール　　　⑤　酸化鉄

　(1)　二酸化炭素（石灰水が白くにごるから）　　
　(2)　③，④燃やして二酸化炭素⇒有機物　PET（プラスチックの一種）は有機物