中学2年 理科／化学変化と原子・分子
水を分解すると、何ができる？
電流を流すと、水は水素と酸素に分解されます。集まる場所と量に注目しましょう。
① 電流を流して観察しよう
「電流を流す」を押して、気体が集まる様子を見よう。
スライダーで好きな場面に移動できます。時間や発生量は学習用のモデルで、実際の測定値ではありません。
集まった気体を比べよう
陰極：水素
0.0 mL
陽極：酸素
0.0 mL
水素：酸素 ＝ まだ比較できません
水素の体積
酸素の体積
同じ温度・圧力で比べると、水素の体積は酸素の2倍になります。
どうして水に物質を加えるの？
純粋な水は電流をほとんど通しません。学校の実験では、少量の水酸化ナトリウムなどを溶かして、電流を通しやすくします。
この実験で分解されるのは水です。水素は電源の−極につないだ電極から、酸素は＋極につないだ電極から発生します。
理想化したモデルです。実際には気体の溶けやすさなどにより、測定値がちょうど2：1にならないこともあります。
② 分子で見ると、なぜ2：1？
水分子2個から、水素分子2個と酸素分子1個ができます。スライダーで、原子の組み替わりを見てみましょう。
2H₂O → 2H₂ ＋ O₂
水素原子は4個、酸素原子は2個。反応の前後で、原子の種類と数は変わりません。
H＝水素原子（青）、O＝酸素原子（赤）。組み替えの図は原子の保存を示す模型で、電極で起こる反応の細かな道筋を示したものではありません。多くの分子でも個数の比は水素：酸素＝2：1となり、同じ温度・圧力では気体の体積比も2：1になります。
③ 気体の確かめ方
ボタンを押して、確認実験の結果を見てみよう。
実際の実験は先生の指示に従います。水酸化ナトリウムや火の取り扱いには注意が必要です。
④ 確認問題
陽極に酸素が5 mL集まりました。同じ温度・圧力で、陰極に集まる気体は？
学習のまとめ
- 水 → 水素 ＋ 酸素
- 陰極（−）に水素、陽極（＋）に酸素
- 体積比は水素：酸素＝2：1
- 化学変化の前後で原子の種類と数は保存される