大学入試化学の学習法 まったくできない状態から偏差値60を目指すためにやっておきたい5つのこと

※ 基礎をきちんと習得すると、模擬試験、特に記述模試での偏差値は60を超えます。 受験勉強を始めたばかりの人はどこから手をつけていいのかわからないかもしれません。 一方で、ある程度学習が進んでいるはずなのに偏差値が60に届かないということは、基礎が定着していないということです。 その状態で難関大学レベルの問題集をがむしゃらに解き続けても偏差値50〜60の間を行ったり来たりするだけで安定して得点はできないでしょう。

そこで、常に偏差値60をキープするために、化学の初学者が基礎を習得するために行うべきことをお伝えします。

化学の学習における重要なエッセンスが詰まっていますので、早速実践してみてください。

1 教科書を丁寧に読み、要点をまとめる

※学習するべき範囲はそれほど広くありません。焦らず、丁寧に学習を進めていくことが重要です!

まずは教科書をきちんと読みましょう。参考書でも、講義スタイルの本でも構いませんが、教科書は常に手の届くところに置いておきましょう。

これらは机の前でじっくりと読むのもよいですし、学校や予備校の行き帰りの電車内、友人との待ち合わせ中などのすき間時間でも構いません。重要なことは、繰り返し目を通すということです。

これらの本には、定義・定理とその証明、化学反応式や構造式、現象の説明などが図や写真付きで分かりやすく解説されており、簡潔にまとめられています。最初は進むスピードが遅いためイライラしてしまうかもしれませんが、学習が進んでいくにつれて改善していきますので心配いりません。

重要と思われるところに蛍光ペンで線を引くのも良いですが、線を引くのみでは勉強したつもりになるだけで効果はほとんどありません。以前紹介したまとめノートの作り方を参考に、教科書で太字になっている用語、掲載されている化学反応式、構造式などをまとめてみましょう。最初から完璧を求めないように、まとめノートは何度も改訂版を作るつもりで取り組みます。必ずできることですから、迷っている暇があったらすぐに取り組んでみましょう。

秋から冬の受験直前期にかけて、化学の学習で慌ててしまう人が多くいます。そういった生徒さんの多くは、最初の学習段階で焦って先を急ぎすぎてしまっています。まずは丁寧に学習を進めていきましょう。

2 [mol]を理解する([mol]を制するものは化学を制す!)

ここでは、端的に[mol](モル)とは何かについて説明します。[mol]の基本的な理解はこの記事を読んでマスターしてしまいましょう。

(1)はじめに

本質に入るその前に、この[mol]について少し触れさせてください。

化学を学習していくと必ず壁のように立ちふさがるのが [mol]だろうと思います。

化学に苦手意識のある学生さんで[mol]計算に苦戦している人は多いだろうと思います。そして、この[mol]の理解をあやふやなままにして、受験を迎えてしまう人もある程度の割合でいるだろうと思います。しかし、それは大変に危険なことです。なぜなら、化学の学習において[mol]が関わる範囲はかなり広く、思考の道具として大変重要なものだからです。[mol]を理解しないまま大切な試験を迎えてしまうことのないよう、しっかりと準備をしておきましょう。

(大丈夫です。次にお話しする通り、実は簡単なことなのです。そして、[mol]以外の分野についても同じように、ほんの少し立ち止まってしっかり理解していただきたいと切に願っています!)

まだ[mol]まで学習が進んでいない人も、今後の学習のために是非参考にして欲しいと思います。

(2)[mol]とは何か

[mol]を理解しましょう。

まず、「質量数12の炭素12[g]中に含まれる原子の数と同数の粒子を持つ集団を1[mol]と定義する」と丸暗記するだけでは、計算問題ができるようにはなりません。これでは、表面的な理解にすぎません。

そこで、本質的な理解をするために、「なぜ化学には[mol]という単位が登場するのか?」ということを考えてみましょう。

少しだけ考えてみてください。そして、少し考えたら、先に進みましょう。

[mol]という耳慣れない単位が登場する理由、それは、化学で扱う原子という粒子が非常に小さいため、1粒, 2粒という単位で考えると質量、体積の値が複雑で扱いにくい上に、計算が大変なことになってしまうからです。では、[mol]とは何なのか?それは、ズバリ(ある決まった数をセットにした)「個数」です。

例えば化学の計算で[mol]を使わない場合、「炭素原子1粒は1.99×10−23[g]である。4.0[g]の炭素原子から生じる二酸化炭素は標準状態で何[L]か?」 というような設問になってしまいます。そこで計算しやすい数値にするために原子を沢山集めて集団として考えます。鉛筆12本の集団を「鉛筆1ダース」とよぶように、原子6.0×1023個の集団を「原子1[mol]」とよびます。原子の場合は[mol]という個数セットのほうが扱いやすいのです。

(※ [mol]の考え方を用いると上記設問は「炭素原子は1[mol]で12.0[g]、気体1[mol]の体積は標準状態で22.4[L]である。4.0[g]の炭素原子から生じる二酸化炭素は標準状態で何[L]か?」となります)

[g]から[L]への単位変換にあたり、微小な粒子である原子をまとまりで見たほうが計算は圧倒的に楽ですね。

日常生活でも様々な物質をまとまりとして扱っています。色鉛筆36色セット2000円、シャープペンシルの芯100本セット250円などです。文房具屋に行ったとして、色鉛筆やシャープペンシルの芯がセット販売されておらず、36色を自分で1色ずつばらばらに購入したり、芯を数本ずつ購入しなければならないとしたら、支払いが非常に面倒ですし、購入できたとしても使うときに非常に不便なことになってしまいます。だから、セットでまとめて扱うわけであり、このイメージで[mol]を理解すれば良いのです。

ちなみに、文房具屋で「鉛筆1ダースください」と同じように、「鉛筆1[mol]ください。」と言っても、「そんなに在庫はありません」と断られますが言い方におかしなところはありません(※ただ、文房具屋のご主人が「鉛筆を6.0×1023本ください」と言われているのだと理解できたとすれば、そのご主人は[mol]を理解できている結構レアな存在ということになります)。

ここで大切なのは「[mol]は個数である」ということです。

3 比の計算を練習する

化学の勉強法 小学校における比の考え方

小学校で習う比の計算

[mol]を理解したら、基礎問題集で計算練習をしましょう。

化学の計算は決して難しくはありません。小学校の時に習った計算方法と全く同じ考え方で答えを出せます。

近所の果物屋ではリンゴが1個120円で売られています。5個買ってくるようにおつかいを頼まれました。金額はいくらでしょう?」答えは「600円」、これは簡単です。

 

化学の勉強法 大学入試における比の考え方

入試化学における比の計算

では、「54.0[g]のグルコースが完全燃焼したときに生じる二酸化炭素は標準状態で何[L]ですか?

考え方は右のようになります。上のリンゴの計算と同じですね。1[mol]、つまり6.0×1023個集めたときのグルコースの質量と二酸化炭素の標準状態での体積がわかっているため、簡単な比の計算で答えを出すことができるのです。

 

 

比の計算が難しく感じる場合には、単純な例を書き出して(上のリンゴの例など)問題に取り組んでみましょう。

もちろん、比の計算を行うためには基礎的な事項の理解が前提となります。適切な計算がどうしてもできない場合には、そこで用いられている概念や単位の理解が正確なものなのか点検してみることが必要です。

 

4 すべての数値に単位をつける

化学とは、自然科学の一分野であり、自然科学とは身の回りの自然現象を解明する学問です。

身の回りにある数には単位が付いています。牛挽肉300[g]、500[ml]のPETボトル、500[枚]のコピー用紙、最高気温は25[℃]、鉛筆12[本]など、私たちは日常的に単位をつけて数を考えています。むしろ、単位の付いていない数を探す方が難しいくらいです。

化学でも [g]、[L]、[℃]、[K]、[Pa]、[mol]、[mol/L]、[g/cm3]など様々な単位が登場します。質量、体積、圧力、熱量、温度、密度、濃度、電気量などの定義を理解したら、単位にも注目しましょう。上記3(比の計算を練習する)の図のように、計算の途中式の数値であってもすべて単位をつけて考えましょう。

単位をつけることは正確な理解につながるだけでなく、立式段階でのミスをかなり減らすことができます。

 

5 周期表とその重要項目を完璧に覚える

周期表は覚えていますか?「水兵リーベ~」と原子番号20番くらいまでは横に覚えるのも良いですが、特に典型元素(1、2、12〜18族)は族ごとに化学的性質が似ているため、族ごとに(縦の列ごとに)覚えましょう。

「周期表 語呂合わせ」とネットで検索すると、たくさんの語呂合わせが出てきます。自分で覚えやすく、人にも伝えやすいと感じたものを使いましょう。

元素記号、元素名を覚えたら、周期表と関連した重要項目、例えば金属元素と非金属元素の境界線、常温常圧での状態(気体・液体・固体)、最外殻電子数、価電子数、原子価なども合わせて覚えます。周期表では各元素の位置関係が大切です。電気陰性度の値は周期表の右上に位置する元素ほど大きい(希ガスは除く)、イオン化エネルギーも右上ほど大きい、というように周期表の方向性を意識しましょう。

周期表を理解しないで化学を勉強するのは、アルファベットを知らないのに英語の文法を勉強する、掛け算九九を知らないのに数学の微積分演算を勉強するようなものです。周期表で各元素の特徴を掴んでから酸・塩基、酸化還元、無機化学や有機化学の反応を勉強すると、丸暗記ではなく理解しながら進めることができます。

また、スマホには有料・無料、様々な周期表アプリがあります。インストールして活用してみてください。

成績を劇的に向上させましょう

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