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中学2年の理科(物理・化学)|化学変化に伴う熱の出入り・発熱反応と吸熱反応

中学2年生のお子さんに、家で「発熱反応(カイロの原理)と吸熱反応(重曹とクエン酸の反応)」を教える保護者の方へ。

中学2年の理科(物理・化学)|化学変化に伴う熱の出入り・発熱反応と吸熱反応

発熱反応と吸熱反応に伴う熱の出入りを家庭で捉える視点

身近にある使い捨てカイロ(鉄の酸化発熱)や重曹とクエン酸の反応(吸熱反応)を手掛かりに、物質が化学変化するときに周囲へ熱を出したり熱を奪ったりする仕組みを学びます。

こう聞いてみてください
  • 「使い捨てカイロをシャカシャカ振ると温かくなるのは、中の鉄の粉が空気中の酸素と結びついて酸化するからなんだよ」
  • 「鉄がサビるときに出す熱(発熱反応)を上手に利用しているんだね」

重曹と食酢のひんやり実験で化学反応が熱を奪う不思議を体感する

家庭で役立つ工夫:使い捨てカイロの中身・温度計・食酢と重曹(吸熱実験)・小型ジッパー袋

重曹に食酢を注いでシュワシュワ泡が出る反応で、袋の外側がひんやり冷たくなる(吸熱反応)様子を温度計で測定して確かめます。

発熱反応(熱を放出し温度上昇)と吸熱反応(熱を吸収し温度低下)の対比

発熱反応(温度上昇) 周囲へ熱を放出! 鉄の酸化(使い捨てカイロ) 吸熱反応(温度低下) 周囲から熱を吸収! 重曹+クエン酸(食酢) 化学エネルギーと熱エネルギーが互いに変換されている
こう聞いてみてください
  • 「重曹にクエン酸を入れて水をかけると、泡が出て急に冷たくなったね!」
  • 「周りから熱をぐんぐん奪う化学反応を『吸熱反応』と呼ぶんだよ」

よくあるつまずきと家庭でのサポート

お子さんがつまずきやすい点 家庭での具体的な声かけ・支援
発熱反応と吸熱反応で「周囲の温度」がどう変化するかを取り違える「熱を吐き出すから周りは熱くなる(発熱)、熱を吸い込むから周りは冷たくなる(吸熱)」と主語(周囲)を意識させます
燃焼以外の発熱反応(酸化カルシウムと水など)を燃焼と混同する「火や煙が出なくても、熱を出す化学変化はたくさんあるんだよ」と具体例を示します
物理変化に伴う熱(水が蒸発するときの気化熱など)と化学変化の熱を混同する「物質そのものが別の物質に変わる反応に伴う熱が化学反応の熱だよ。瞬間冷却パック(尿素の水への溶解)は物理変化に伴う熱なんだ」と整理します

よくある質問

携帯用カイロの原料には鉄の他に何が入っていますか?

活性炭(空気を取り込む)、水、食塩(サビるスピードを速める触媒)、バーミキュライト(水分を保つ)が入っており、安全かつ長持ちするように工夫されています。

質量保存の法則との関係は?

熱が出入りしても、反応に関わるすべての物質(気体も含む)を集めて密閉容器で測れば、全体の質量は反応前後で絶対に変わりません。

出典

最終確認日:2026年10月14日

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