予習シリーズ 小5理科（下）第7回「物の燃焼」親子で押さえておきたいポイントまとめ
小5理科（下）の第7回は「物の燃焼」です。燃えるための条件、ろうそくの炎、金属を燃やしたときの変化を学びます。
まず押さえたいのは、「物が酸素と結びつく変化を、酸化という」こと。ろうそくが燃えることも、鉄がさびることも、酸化と関係しています。
計算問題では、「金属が重くなった分＝結びついた酸素の重さ」が出発点です。ただし、「燃える物は何でも、手元に残る重さが増える」という意味ではありません。ろうそくや木は、燃えるとできた物が気体として空気中に出ていくため、手元に残る物は減ります。
親子で復習するときは、まず「燃焼の3条件」「炎の3つの部分」「金属と酸素の重さの関係」を確認しましょう。最後の10問クイズは、テスト前のチェックに使えます。
1 今回の単元、6つの柱
第7回で学ぶ内容を、6つに分けて整理します。
| 分野 | おさえる内容 | 最優先チェック |
|---|---|---|
| 燃焼の条件 | 燃える物・酸素・発火点、消火の方法 | 3条件のうち1つでも欠ければ、燃え続けられない |
| ろうそくの炎 | 外炎・内炎・炎心、それぞれを調べる実験 | 最も熱いのは外炎、最も明るいのは内炎 |
| 酸化の考え方 | 酸化、燃焼とさびの関係 | 燃焼も、さびることも酸化と関係する |
| 有機物の燃焼 | 二酸化炭素と水ができること、乾留 | 木炭の主成分である炭素とは区別する |
| 金属の燃焼 | マグネシウム・銅・鉄、重さの計算、還元 | 増えた重さは、結びついた酸素の重さ |
| 金属のさび | 鉄・銅・アルミニウムの表面の変化 | 表面の膜が内部を守る場合と、守らない場合がある |
「燃える条件」から始めて、「燃えると何ができるか」「重さはどう変わるか」へと順に考えると、つながりが見えやすくなります。
2 燃焼の3条件
物が燃え続けるには、次の3つの条件がそろうことが必要です。
| 条件 | 内容 |
|---|---|
| ① 燃える物がある | ろうやガスなど、燃料になる物があること |
| ② 酸素がある | 燃焼に必要な酸素が供給されること |
| ③ 温度が発火点以上になる | 燃え始めるのに必要な温度に達すること |
発火点とは、物が燃え始める温度です。発火点は物によって異なります。最初は外から熱を加えて温度を上げますが、燃え始めると、そのときに出る熱によって燃焼が続きます。
ここで大切なのは、細かな温度の暗記よりも「物があっても、温度が低ければ燃え始めない」という考え方です。温度の数値が問題に出たときは、問題文や教材の値を使いましょう。
ポイント：3条件は「どれか1つあればよい」のではなく、「すべてそろう必要がある」と覚えましょう。
なお、空気と酸素は同じ物ではありません。空気には窒素や酸素などが含まれており、燃焼を支えるのは、その中の酸素です。
3 消火の3つの方法
消火は、燃焼の3条件のうち、いずれかを取り除くことです。
| 方法 | 取り除く条件 | 具体例 |
|---|---|---|
| 燃える物を取り除く | 燃料 | ガスの元せんを閉める |
| 空気との接触を断つ | 酸素の供給 | アルコールランプにふたをする、砂でおおう |
| 発火点未満に冷やす | 高い温度 | 水をかけて冷やす |
ろうそくを息で吹き消す場合は、炎や芯の周りが冷やされることと、燃えている気体が吹き飛ばされることが関係します。1つの操作に、複数のはたらきがある場合もあります。
選択問題では、「何をしたか」だけでなく、問題がどのはたらきに注目しているかを確認しましょう。「どんな場合も、この答え」と決めつけないことが大切です。
覚え方：「ガスを止める＝燃料」「ふたをする＝酸素」「冷やす＝温度」と、代表例を3つそろえて覚えると整理しやすくなります。
※ここでの説明は学習用です。実際の火災では、燃えている物によって適切な消火方法が異なります。実験は自己判断で行わず、先生などの指導に従ってください。
4 ろうそくの炎の3つの部分
ろうそくの炎は、外側から順に外炎・内炎・炎心に分けられます。
| 部分 | 温度 | 見え方 | 状態 |
|---|---|---|---|
| 外炎（がいえん） | 最も高い | 内炎より目立ちにくい | 酸素が十分に供給され、よく燃えている |
| 内炎（ないえん） | 外炎より低い | 最も明るい | 酸素が不足し、すすの粒が熱くなって光る |
| 炎心（えんしん） | 最も低い | 最も暗い | 気化したろうがあり、十分に燃えていない |
「最も明るい部分＝最も熱い部分」ではありません。「外炎は熱い、内炎は明るい」と分けて覚えましょう。
ろうそくが燃えるしくみ
固体のろうが炎の熱でとけ、液体になったろうが芯を上がります。さらに熱せられて気体になり、その気体が酸素と反応して燃えます。
固体 → 液体 → 気体 → 燃焼の順です。燃えているのは、固体のろうそのものではなく、主に気化したろうです。
5 炎の3つの部分を調べる3つの実験
実験の結果を暗記する前に、「何を調べる実験なのか」を確認しましょう。結果は、器具を入れる位置や時間によっても変わるため、教材に示された条件と合わせて考えます。
実験1：温度の違いを調べる（木の棒）
炎に木の棒を横向きに短時間入れると、外炎に触れた部分が先に焦げます。外炎の温度が高いことを確かめる実験です。
実験2：付着する物を調べる（ガラス棒）
内炎に入れたガラス棒には、すすが付きます。炎心に入れると、気化していたろうが冷やされて付着することがあります。外炎では、内炎のようなすすは付きにくくなります。
実験3：管で取り出した物を調べる（ガラス管）
| 管の先を入れる部分 | 主な観察結果 |
|---|---|
| 外炎 | 内炎や炎心のような煙は見られにくい |
| 内炎 | すすを含む黒い煙が見られる |
| 炎心 | ろうに由来する白い煙が見られ、火を近づけると燃える |
白い煙は、気化したろうが冷やされて細かい粒になったものです。「白く見える煙そのものが気体」とは限りません。
整理のコツ：木の棒では「焦げる場所」、ガラス棒では「付く物」、ガラス管では「出てくる物」に注目しましょう。
6 「物が燃える」とは、酸化という考え方
この単元では、物が酸素と結びつく変化を「酸化」と考えます。そのうち、熱や光を出しながら激しく進むものが燃焼です。
| 現象 | 反応の進み方 | 熱・光 |
|---|---|---|
| 燃焼 | 激しく進む | 熱や光を出す |
| さびること | ゆっくり進む | 炎は見えないが、少しずつ熱が出る |
酸化を言葉の式で表す
| もとの物質 | 結びつく物 | できる物 |
|---|---|---|
| 銅 | 酸素 | 酸化銅 |
| 水素 | 酸素 | 水 |
| 炭素 | 酸素 | 二酸化炭素（十分な酸素がある場合） |
| ろう | 酸素 | 二酸化炭素と水（完全燃焼した場合） |
「酸化」と「燃焼」は同じ意味ではありません。燃焼は酸化の一種であり、炎を出さずにゆっくり進む酸化もあります。
7 有機物の燃焼
ろう、アルコール、紙、木などは、炭素を含む有機物です。これらには水素も含まれているため、十分な酸素のもとで完全に燃えると、二酸化炭素と水ができます。
物質に含まれる炭素は酸素と結びついて二酸化炭素に、水素は酸素と結びついて水になります。「いったん炭素と水素だけに分かれてから燃える」と覚える必要はありません。
| 燃やす物 | 十分な酸素のもとでできる主な物 |
|---|---|
| ろう・アルコール・メタン | 二酸化炭素と水 |
| 木炭の主成分である炭素 | 二酸化炭素 |
木炭は、ろうやアルコールと分けて考えましょう。木炭の主成分は炭素です。炭素は無機物に分類され、炭素そのものが燃えても水はできません。
「燃やすと水ができるから有機物」とだけ判断することもできません。水素を燃やしたときにも水ができるためです。
8 ろうそく・アルコール・都市ガスの比較
3つとも燃えると二酸化炭素と水を生じますが、常温での状態や、空気との混ざり方が異なります。
| 項目 | ろうそく | アルコール | 都市ガス |
|---|---|---|---|
| 常温での状態 | 固体 | 液体 | 気体 |
| 主に燃える部分 | 気化したろう | 気化したアルコール | ガスそのもの |
| 炎の見え方 | 黄色く明るい部分が目立つ | 淡い青色で見えにくい | 空気を適切に混ぜると青色になる |
| すす | 出やすい | ろうそくに比べて出にくい | 十分な空気を混ぜて燃やすと出にくい |
アルコールの炎
ろうそくほど、外炎・内炎・炎心の区別がはっきり見えません。炎が見えにくくても燃えていることがあるため、見た目だけで火が消えたと判断しないようにします。
都市ガスの炎
都市ガスの主成分はメタンです。ガスバーナーでは、燃える前に混ぜる空気の量によって、炎の色や燃え方が変わります。
ポイント：ろうそくやアルコールでは、「固体・液体が熱せられて気体になり、その気体が燃える」という流れを押さえましょう。ただし、木炭なども含めて「燃焼はすべて気体だけで起こる」と一般化しないことが大切です。
炎の温度は、燃料や空気の量、測る位置などによって異なります。温度の数値だけで完全燃焼・不完全燃焼を判断せず、問題に示された条件を確認しましょう。
9 有機物の燃焼を確かめる実験と乾留
水ができたことの確認
ろうそくの炎の上方に、乾いたビーカーなどをかざすと、内側がくもったり水滴が付いたりします。燃焼でできた水蒸気が冷やされ、水になったためです。
二酸化炭素ができたことの確認
燃焼でできた気体を石灰水に触れさせると、白くにごります。この変化から、二酸化炭素ができたことを確認できます。
| 確かめる物 | 観察する変化 |
|---|---|
| 水 | 乾いた器具の内側がくもる、水滴が付く |
| 二酸化炭素 | 石灰水が白くにごる |
木炭をつくる実験（乾留）
木材を、空気を十分に与えずに熱すると、気体や液体が出て、木炭が残ります。このように、空気を与えずに熱して物質を分解する操作を乾留（蒸し焼き）といいます。
わりばしを入れた試験管の口を少し下げるのは、発生した液体が熱い部分に流れ、試験管が割れるのを防ぐためです。
| 状態 | できる物 | 特徴 |
|---|---|---|
| 固体 | 木炭 | 黒色で、主成分は炭素 |
| 液体 | 木タール | 黒褐色の、どろどろした液体 |
| 液体 | 木酢液（もくさくえき） | 酢酸などを含む酸性の液体 |
| 気体 | 木ガス | 水素・一酸化炭素・メタンなど、燃える気体を含む |
覚え方：「空気を十分に与えて燃やす」のと、「空気を与えずに熱して分解する」の違いに注目しましょう。
10 金属の燃焼
金属を燃やすと、金属と酸素が結びついて酸化物ができます。できた物を失わずに比べれば、その重さはもとの金属＋結びついた酸素の重さになります。
| 項目 | マグネシウム | 銅 | 鉄（スチールウール） |
|---|---|---|---|
| もとの色 | 銀白色・灰白色 | 赤銅色 | 銀白色・灰白色 |
| 燃えるようす | まぶしい白い光を出す | 炎を出さず、表面が赤熱する | 火花を散らす |
| 燃えた後 | 白い酸化マグネシウム | 黒い酸化銅 | 黒い酸化鉄 |
スチールウールは、鉄を細い繊維状にしたものです。空気に触れる面積が大きいため、鉄のかたまりと比べて燃えやすくなっています。
紙や木は、燃えると二酸化炭素や水蒸気などが空気中へ出ていきます。これに対し、金属の燃焼では酸化物が手元に残るため、酸素と結びついた分の重さの増加を調べられます。
ポイント：もとの色、燃えるようす、燃えた後の色をセットで覚えましょう。「マグネシウムは白、銅と鉄は黒」が、燃焼後の色の基本です。
11 金属の燃焼の計算（比例で解く）
計算は、次の式から始めます。
燃焼後の重さ − もとの金属の重さ ＝ 結びついた酸素の重さ
以下の例題では、問題の条件として、次の重さの比を使います。特に鉄は、できる酸化物によって酸素と結びつく割合が異なるため、「いつでも5：7」とは覚えず、問題文やグラフで確認しましょう。
| 金属 | 金属：酸化物 | 金属：酸素 | 酸化物の重さの目安 |
|---|---|---|---|
| マグネシウム | 3：5 | 3：2 | もとの約1.67倍 |
| 銅 | 4：5 | 4：1 | もとの1.25倍 |
| 鉄（以下の例題の条件） | 5：7 | 5：2 | もとの1.4倍 |
マグネシウムでは「酸化物5 − 金属3＝酸素2」、銅では「5 − 4＝1」、この例題の鉄では「7 − 5＝2」と考えると、2種類の比を結びつけて覚えられます。
例題1：鉄10gから、酸化鉄は何gできるか
鉄：酸化鉄＝5：7として計算します。
10 × 7 ÷ 5 ＝ 14g
例題2：マグネシウム30gを完全に燃やすのに必要な酸素は何gか
求めるのは酸化物ではなく、酸素の重さです。マグネシウム：酸素＝3：2を使います。
30 × 2 ÷ 3 ＝ 20g
例題3：銅6gを十分に燃やしたとき、酸化銅と酸素はそれぞれ何gか
酸化銅は、6 × 5 ÷ 4＝7.5g。結びついた酸素は、7.5 − 6＝1.5gです。
計算の注意：約1.7倍などの丸めた数値では、答えにずれが出る場合があります。計算には、問題で与えられた比やグラフの値を使いましょう。
12 計算の応用（燃え残りと混合物）
ここでも、最初に「増えた重さ＝結びついた酸素」を求めます。以下では、できた物が外へ逃げたり、こぼれたりしていないものとします。
例題4：鉄30gを加熱したが、一部が反応せず、全体で38gになった
鉄：酸素＝5：2として計算します。増えた重さは、38 − 30＝8g。これが結びついた酸素の重さです。
反応した鉄は、8 ÷ 2 × 5＝20g。したがって、反応せずに残った鉄は、30 − 20＝10gです。
38g全部が酸化鉄になったわけではありません。反応してできた酸化鉄と、反応していない鉄を合わせた重さです。
例題5：マグネシウムと銅の混合物60gを完全に燃やすと、80gになった
結びついた酸素は、80 − 60＝20gです。
マグネシウム1gには2/3g、銅1gには1/4gの酸素が結びつきます。そこで、まず「60g全部が銅だったら」と考えます。
全部が銅なら、結びつく酸素は60 × 1/4＝15g。実際は20gなので、5g多くなっています。
銅1gをマグネシウム1gに置き換えると、結びつく酸素は、2/3 − 1/4＝5/12g多くなります。
したがって、マグネシウムは5 ÷（5/12）＝12g。銅は60 − 12＝48gです。
確かめると、マグネシウム12gは酸化物20gに、銅48gは酸化物60gになります。合計80gで、問題の条件と一致します。
例題6：銅6gを加熱したが、一部が反応せず、全体で7gになった
結びついた酸素は、7 − 6＝1g。銅：酸素＝4：1なので、反応した銅は4gです。反応せずに残った銅は、6 − 4＝2gです。
整理のコツ：燃え残りがある問題では「反応した金属」と「残った金属」を分けます。混合物の問題では「全部が一方の金属だったら」と考えると、つるかめ算と同じ考え方で解けます。
13 還元、酸化の逆の変化
ここでは、酸化物から酸素が取り除かれる変化を「還元」と考えます。酸素と結びつく酸化と、対にして覚えましょう。
酸化銅の還元
黒い酸化銅に水素を通しながら加熱すると、水素が酸化銅から酸素を受け取り、水ができます。酸化銅は、赤い銅に変わります。
酸化銅 ＋ 水素 → 銅 ＋ 水
酸化銅5gがすべて還元されると、銅4gが得られます。酸化銅に含まれていた酸素1gが取り除かれたためです。
酸化銅を炭素と混ぜて加熱する方法でも、銅を取り出すことができます。
ただし、どの金属の酸化物も、水素で同じように還元できるわけではありません。まずは、酸化銅の実験で理解しましょう。
主語に注目：水素を使った実験では、「酸化銅は酸素を失って還元される」「水素は酸素と結びついて酸化される」という2つの変化が同時に起こります。
14 金属のさび
金属がさびることも、酸化と関係しています。ただし、さびを「炎を出して燃えること」と同じ意味で使わないようにしましょう。
鉄のさび
| 種類 | 見た目 | でき方と特徴 |
|---|---|---|
| 赤さび | 赤茶色 | 湿った空気中などでできる。すき間が多く、水や空気が内部に入りやすいため、腐食が進む |
| 黒さび | 黒色 | 鉄を強く熱したときなどにできる。表面を覆う膜が、内部を守るはたらきをすることがある |
鉄の黒さびの主成分は四酸化三鉄です。赤さびとは成分や性質が異なります。色だけでなく、「内部を守る膜になるか」に注目しましょう。
銅のさび
銅の表面には、青緑色の緑青（ろくしょう）が生じることがあります。水分や二酸化炭素なども関係する変化で、銅像や古い銅製品に見られます。
また、銅の表面には赤褐色の酸化物ができたり、加熱によって黒い酸化銅ができたりします。鉄と銅では、同じような色でも、できている物質は異なります。
アルミニウムの表面の膜とアルマイト
アルミニウムは、空気中で表面に薄い酸化物の膜をつくります。この膜が、内部のアルミニウムを守ります。
アルマイトは、電気を使って人工的に酸化物の膜を厚くする処理、またはその処理をした製品を指します。自然にできた薄い膜と、アルマイト処理は区別しましょう。
ポイント：「さびはすべて内部をボロボロにする」とは限りません。一方で、「銅のさびはどんな条件でも完全に内部を守る」と言い切るのも避けましょう。膜の性質や、置かれた環境が関係します。
15 コラム：ロケットと使いすてカイロ
ロケットはなぜ宇宙空間でも燃料を燃やせるのか
宇宙空間には、地上のように使える空気がありません。化学ロケットは、燃料とともに、燃焼に必要な酸化剤も積んでいます。
| 種類の例 | 燃料の例 | 酸化剤の例 |
|---|---|---|
| 液体ロケット | 液体水素 | 液体酸素 |
| 固体ロケット | 合成ゴムなど | 過塩素酸アンモニウム |
液体ロケットでは、別々のタンクから燃焼室へ送り込みます。固体ロケットでは、燃料と酸化剤などを混ぜて固めた物を使います。どちらも、外の空気に頼らずに燃焼させる工夫です。
使いすてカイロのしくみ
使いすてカイロは、鉄粉が酸化するときに出る熱を利用しています。炎を出して燃えなくても、酸化によって熱が出ることがわかる身近な例です。
| 主な中身 | はたらき |
|---|---|
| 鉄粉 | 酸化して熱を出す |
| 活性炭 | 酸化反応を助ける |
| 食塩など | 鉄の酸化を進みやすくする |
| 水・保水剤 | 反応に必要な水分を保つ |
16 基本事項の要点チェック
答えを隠しながら、言葉で説明できるか確かめてみましょう。
問1 物が燃えるとき、物と結びつく気体は何ですか。
→ 答え：酸素です。
問2 次の消火方法は、主にどの条件を取り除いていますか。①ガスの元せんを閉める ②アルコールランプにふたをする ③水をかけて冷やす。
→ 答え：①燃える物 ②酸素の供給 ③高い温度です。
問3 ろうそくの炎で、最も温度が高い部分はどこですか。
→ 答え：外炎です。
問4 ろうそくが完全に燃えると、主に何ができますか。
→ 答え：二酸化炭素と水です。
問5 木材などを、空気を与えずに熱して分解する操作を何といいますか。
→ 答え：乾留（蒸し焼き）です。
問6 ①マグネシウムを燃やすと何色の物ができますか。②できた物を失わずに測ると、もとの金属より重くなるのはなぜですか。
→ 答え：①白色 ②酸素と結びつき、その重さが加わるためです。
問7 鉄：酸化鉄＝5：7となる条件で考えます。①鉄5gから酸化鉄は何gできますか。②結びつく酸素は何gですか。③鉄4gでは、それぞれ何gになりますか。
→ 答え：①7g ②2g ③酸化鉄は4 × 7 ÷ 5＝5.6g、酸素は5.6 − 4＝1.6gです。
17 親子で最終チェック！10問クイズ
Q1. 物が燃え続けるための3条件は何ですか。1つ欠けるとどうなりますか。
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①燃える物があること ②酸素が供給されること ③温度が発火点以上であること。いずれかが欠けると、燃え続けられなくなります。
Q2. ①元せんを閉める ②ランプにふたをする ③水で冷やす ④砂でおおう。それぞれ、主にどの条件を取り除きますか。
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①燃える物 ②酸素の供給 ③高い温度 ④酸素の供給です。
Q3. 外炎・内炎・炎心のうち、最も熱い部分と、最も明るい部分はどこですか。
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最も熱いのは外炎、最も明るいのは内炎です。内炎では、すすの粒が熱くなって光ります。炎心は気化したろうがある部分で、温度は最も低くなっています。
Q4. ろうそくの炎を調べる実験で、①木の棒 ②ガラス棒 ③ガラス管は、それぞれ何に注目しますか。
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①木の棒は、先に焦げる場所から温度の違いを調べます。②ガラス棒は、すすやろうなど、付着する物を調べます。③ガラス管は、取り出した煙などを調べます。内炎ではすすを含む黒い煙、炎心ではろうに由来する白い煙が観察されます。
Q5. 燃えることと、さびることには、どのような共通点と違いがありますか。
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どちらも酸化と関係しています。燃焼は熱や光を出しながら激しく進みます。さびる変化はゆっくり進み、炎は見えませんが、少しずつ熱が出ます。
Q6. ろうやアルコールが完全に燃えると、二酸化炭素と水ができるのはなぜですか。木炭の主成分である炭素とは、どう違いますか。
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ろうやアルコールには炭素と水素が含まれ、それぞれが酸素と結びつくと二酸化炭素と水になるためです。炭素そのものを十分な酸素のもとで燃やすと二酸化炭素ができ、水はできません。
Q7. わりばしを空気を与えずに熱する操作は何ですか。できる物と、試験管の口を少し下げる理由も答えましょう。
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乾留（蒸し焼き）です。固体の木炭、液体の木タール・木酢液、気体の木ガスなどができます。試験管の口を下げるのは、出てきた液体が熱い部分に流れ、試験管が割れるのを防ぐためです。
Q8. マグネシウム・銅・鉄を燃やしたときの、燃えるようすと、燃えた後の色を答えましょう。
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マグネシウムはまぶしい白い光を出し、白い酸化物になります。銅は炎を出さずに表面が赤熱し、黒い酸化銅になります。スチールウールは火花を散らし、黒い酸化鉄になります。
Q9. 鉄：酸化鉄＝5：7のとき、鉄10gからできる酸化鉄は何gですか。また、マグネシウム30gを完全に燃やすのに必要な酸素は何gですか。
答えを見る
酸化鉄は10 × 7 ÷ 5＝14gです。マグネシウム：酸素＝3：2なので、必要な酸素は30 × 2 ÷ 3＝20gです。「酸化物を求めるのか、酸素を求めるのか」に合わせて比を選びましょう。
Q10. 酸化銅を水素で還元するとき、どちらが酸素を失い、どちらが酸素を受け取りますか。鉄の赤さびと黒さびの違いも説明しましょう。
答えを見る
酸化銅は酸素を失って銅になり、還元されます。水素は酸素を受け取って水になり、酸化されます。鉄の赤さびはすき間が多く、水や空気が内部に入りやすい一方、黒さびの膜は内部を守るはたらきをすることがあります。
18 まとめ：取り組み方のコツ
1. 酸化と、重さの変化を分けて考える
酸化は、物が酸素と結びつく変化です。金属の計算では「増えた重さ＝結びついた酸素」が基本ですが、気体が外へ出ていく燃焼と混同しないようにしましょう。
2. 燃焼の3条件は、消火の方法とセットで覚える
燃料・酸素・温度の3つを、元せん・ふた・冷却という代表例に結びつけます。
3. 「外炎は熱い、内炎は明るい」と覚える
温度と明るさは別々に確認しましょう。
4. 計算は、何の重さを求めるのか確かめてから
金属、酸素、酸化物のどれを求めるのかで、使う比が変わります。鉄の比などは、問題文やグラフの条件も確認してください。
物の燃焼は、「何と何が結びついたのか」をたどると理解しやすくなる単元です。テスト前は、3条件・炎の3部分・重さの計算を親子で確認してみてください。間違えた問題は、答えだけでなく「なぜそうなるか」を一言で説明できるようにすると、復習の手応えがつかめます。本日の伴走、おつかれさまでした！
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