中1化学【密度】

このページでは「密度の求め方や意味」「密度のグラフの見方」「水に浮く・沈むと密度の関係」について解説しています。

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1．密度

密度の意味について。

人口密度という言葉を例に説明してみます。

「人口密度が高い」＝「人がたくさん集まってる」＝ぎゅうぎゅう

「人口密度が低い」＝「人がほとんど集まっていない」＝スカスカ

という違いがありますよね。

理科での「密度」も同じです。

「1cm³」や「1L」という大きさの中にどれだけその物質がつまっているか

を表します。

同じ形、同じ大きさの発泡スチロールと鉄では

・発泡スチロールはスカスカ

・鉄はぎゅうぎゅう

と、つまり方にちがいがあります。

（同じ大きさでも重さが違う）

言い換えると

・発泡スチロールの密度は小さい

・鉄の密度は大きい

ということになるのです。

密度は次のように求めます。

$$密度(g/cm^3)=\frac{質量(g)}{体積(cm^3)}$$

「g/cm³」という単位は、1cm³あたりに物質がどれだけつまっているかを意味します。

それだけではなく

$$質量=体積×密度$$

$$体積=\frac{質量}{密度}$$

という計算もできるようにしましょう。

2．水に浮く・沈む

水に浮く・沈む物体

水に浮くのは、浮き輪などのスカスカなものです。

言い換えると密度が小さいものが浮きます。

反対に、密度が大きいものが沈みます。

3．密度のグラフの見方

次のグラフはある物体A～Hの体積と質量を測定したものを表しています。

このようなグラフのポイントは「各点に向かって原点から直線を引く」ことです。

上のグラフの場合、原点から点A～Hに向かって引いてみると・・・(↓の図)

ここから次の①～③の3つのことが言えます。

①同じ直線上にある物体は「同じ材質(物質)」でできている

同じ直線上にあるもの＝密度がたがいに等しいものです。

よって材質が同じと言えます。

・AとHは同じ材質でできている

・CとGは同じ材質でできている

・BとEは同じ材質でできている

ということです。

②傾きが急な直線ほど密度は大きい

このグラフの場合、最も密度が大きい物質はD、小さい物質はFです。

③水の密度は1g/cm3

AとHは密度を計算すると1g/cm³になります。

すなわちAもHも水であると考えられます。

AとHを通る直線より

・傾きが大きい「B・D・Eを通る各直線」は水に沈む材質でできている。

・傾きが小さい「C・F・Gを通る各直線」は水に浮く材質でできている。

と言えます。

密度から物質を推定・特定する問題はこちらで解説しています。

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