中学理科中学2年生化学
化学変化と熱|発熱反応と吸熱反応のちがいをやさしく【中2理科】
中2理科の「化学変化と熱」を図でやさしく。熱を出す発熱反応(カイロ・中和・燃焼)と、熱を吸収する吸熱反応(塩化アンモニウムと水酸化バリウムなど)のちがい、温度が上がるか下がるかの見分け、身近な例まで、図と例題で整理できます。
◎このページのゴール
化学変化には熱を出す発熱反応と熱を吸収する吸熱反応があることを理解し、温度変化から見分け、身近な例を説明できるようになる。
「使い捨てカイロはなぜあたたかい? 逆につめたくなる反応もあるの?」——化学変化は、物質が変わるだけでなく熱の出入りも起こします。中2理科のこの単元は、見分けるポイントがたった1つ。「温度が上がるか下がるか」だけ。図と身近な例で、発熱反応と吸熱反応をスッキリ区別できます。
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化学変化と熱の出入り
物質が別の物質に変わる化学変化では、ほとんどの場合、熱の出入りがともないます。熱を出すか、吸収するかで、まわりの温度が変わります。
iメモ
化学変化には、熱を出すものと、熱を吸収するものがあります。前者を発熱反応、後者を吸熱反応といいます。見分けは「まわりの温度が上がるか・下がるか」です。
つまり、反応が起きている容器や液体の温度をはかれば、どちらのタイプかわかります。温度が上がれば発熱反応、下がれば吸熱反応。とてもシンプルです。
✓理解チェック①
発熱反応(温度が上がる)
発熱反応は、化学変化のときに熱を放出し、まわりの温度を上げる反応です。身のまわりに多くあります。
代表的な発熱反応はこちらです。
- 鉄と酸素の反応…使い捨てカイロ(鉄粉がゆっくり酸化して熱を出す)。
- 酸とアルカリの中和…塩酸と水酸化ナトリウムを混ぜると温度が上がる。
- 燃焼…ものが激しく酸素と結びつく、はげしい発熱反応。
- 金属と塩酸…鉄や亜鉛にうすい塩酸を加えると熱が出る。
✓理解チェック②
吸熱反応(温度が下がる)
吸熱反応は、化学変化のときにまわりから熱を吸収し、温度を下げる反応です。発熱反応にくらべると数は少なめです。
代表的な吸熱反応はこちらです。
- 塩化アンモニウムと水酸化バリウム…混ぜると温度が大きく下がる(においも発生)。
- クエン酸と炭酸水素ナトリウム(重そう)…混ぜて水を加えると冷たくなる。
- 炭酸水素ナトリウムの熱分解…加熱して進める(熱を加え続ける必要がある)。
これらは、まわりの熱をうばうので、容器が冷たくなり、まわりの空気中の水分が結ろして容器がくもることもあります。
✓理解チェック③
見分け方——温度計ひとつ
発熱反応と吸熱反応の見分けは、温度の変化を見るだけです。
✓コツ
- 反応で温度が上がった → 発熱反応(熱を出した)。
- 反応で温度が下がった → 吸熱反応(熱を吸収した)。
迷ったら「身のまわりに多いのは発熱(カイロ・燃焼・中和)。吸熱は限られた組み合わせ(塩化アンモニウム+水酸化バリウムなど)」と覚えておくと安心です。
熱が出る反応はイメージできるけど、わざわざ冷たくなる反応って、なんのためにあるの?
役に立つんだよ! たとえば、たたくと冷たくなる「瞬間冷却パック」は吸熱反応を使っている。スポーツでねんざしたときに、その場でひやせる。発熱は使い捨てカイロ、吸熱は冷却パック——どちらも『化学変化で出入りする熱』を生活に利用しているんだ。温度計1本で見分けられる、というのがこの単元のいいところだね。
✓理解チェック④
よくある間違い
✕よくある間違い
「発熱反応=熱を加える反応」「吸熱反応=熱が出る反応」と、言葉を逆に覚える
発熱=熱を“出す”→まわりの温度が上がる/吸熱=熱を“吸収”→まわりの温度が下がる
「発熱」「吸熱」の漢字どおり、発熱は熱を発する(出す)、吸熱は熱を吸う。まわりの温度が上がれば発熱、下がれば吸熱、と温度変化で確認するのが確実です。
やってみよう(練習問題)
✏️ やってみよう①(基本:発熱か吸熱か)
次の反応を、発熱・吸熱に分けましょう。
- 使い捨てカイロ(鉄の酸化)
- 塩化アンモニウムと水酸化バリウムを混ぜる
答えと解説を見る
- 発熱反応(温度が上がる)。
- 吸熱反応(温度が下がる)。
✏️ やってみよう②(標準:温度変化から判断)
塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和させたところ、液の温度が上がりました。
- これは発熱・吸熱のどちら?
- そう判断した理由は?
答えと解説を見る
- 発熱反応。
- 温度が上がったから(反応が熱を出した)。中和は代表的な発熱反応です。
✏️ やってみよう③(応用:身のまわり)
- たたくと冷たくなる「瞬間冷却パック」は、発熱・吸熱のどちらを利用している?
- 使い捨てカイロが温かくなるのは、何と何が反応しているから?
答えと解説を見る
- 吸熱反応(まわりから熱を吸収して冷たくなる)。
- 鉄(鉄粉)と酸素(鉄がゆっくり酸化して熱を出す発熱反応)。
家おうちの方へ
この単元はやさしく、つまずきは「発熱・吸熱の言葉の取りちがえ」くらいです。漢字のとおり「発熱=熱を出す(まわりの温度が上がる)/吸熱=熱を吸う(まわりの温度が下がる)」と、温度変化で確認させてください。覚える例は身近なものと結びつけると定着します——発熱は「使い捨てカイロ・燃焼・中和・金属+塩酸」、吸熱は「塩化アンモニウム+水酸化バリウム」「クエン酸+重そう」「瞬間冷却パック」。実験では、反応中の容器を手で触れたり温度計ではかったりして、温度の上がり下がりを体感すると一気に納得します。土台は化学変化そのものです。
化学変化には、熱を出す発熱反応と、熱を吸収する吸熱反応がある。温度が上がれば発熱、下がれば吸熱。——温度計1本で見分けられるこのしくみが、カイロや冷却パックの正体です。
📌 1分まとめ(声に出して読もう)
- 化学変化のとき、熱の出入りが起こる。
- 発熱反応=熱を出す反応。まわりの温度が上がる。
- 吸熱反応=熱を吸収する反応。まわりの温度が下がる。
- 発熱の例:鉄と酸素(カイロ)、酸とアルカリの中和、燃焼、金属と塩酸。
- 吸熱の例:塩化アンモニウムと水酸化バリウム、クエン酸と炭酸水素ナトリウム。
よくある質問
発熱反応とは何ですか?
発熱反応とは、化学変化のときに熱を出して、まわりの温度が上がる反応のことです。使い捨てカイロ(鉄の酸化)、酸とアルカリの中和、ものの燃焼、金属と塩酸の反応などが発熱反応です。反対に、熱を吸収してまわりの温度が下がる反応を吸熱反応といいます。
発熱反応と吸熱反応の見分け方は?
まわりの温度が上がるか下がるかで見分けます。反応で温度が上がれば発熱反応(熱を出した)、温度が下がれば吸熱反応(熱を吸収した)です。温度計1本で確かめられるのが、この単元のポイントです。
なぜ吸熱反応では容器が冷たくなり、外側がくもることがあるのですか?
吸熱反応は、まわりから熱を吸収する反応だからです。反応がまわりの熱をうばうので容器が冷たくなり、冷えた容器のまわりの空気中の水分が水てきになって、外側がくもることがあります。塩化アンモニウムと水酸化バリウムを混ぜる反応などが代表例です。
使い捨てカイロと瞬間冷却パックは、それぞれどんな反応を使っていますか?
使い捨てカイロは発熱反応を使っています。中の鉄粉が酸素とゆっくり反応(酸化)して熱を出し、あたたかくなります。いっぽう瞬間冷却パックは吸熱反応を使い、たたくと中の薬品が反応してまわりから熱を吸収し、冷たくなります。