seegongsik
中学1年生 (12-13歳)

中1 分子運動と拡散 わかりやすく

Molecular Motion & Diffusion

水を入れたコップにインクを一てき落としてそのままにしておくと、かき混ぜなくてもインクが少しずつ広がり、やがて水全体が同じ色になります。 水とインクをつくる粒子が休まず勝手に動き回ってまざり合うからで、このように粒子が自分で動いて広がっていく現象を拡散といいます。 粒子は小さすぎて直接は見えませんが、水にうかべた花粉から出た小さな粒が不規則に動き回るブラウン運動に、その動きのあとを見ることができます。 温度を上げると粒子が速く動くので、図の赤いインクの粒子が広がる速さと、黄色い粒がふるえる大きさがいっしょに大きくなります。

インクが自然に広がるわけ

25℃
💡 拡散
①物質をつくる粒子はじっとしておらず、たえず勝手に動き回っている。
②そのため、粒子が多く集まった所（濃度が高い所）から少ない所（濃度が低い所）へ広がり、濃度が一様になるまで続く。
③温度が高いほど粒子は速く動き、拡散も速くなる。熱い湯に入れたインクは冷たい水より速く広がる。
④部屋のすみでふいた香水のにおいが部屋全体に広がるのも、空気中での拡散である。

粒子の運動のあと：ブラウン運動

🔍 ブラウン運動
①1827年、植物学者ブラウンは、水にうかべた花粉から出た小さな粒が休まずあちこち動くのを顕微鏡で観察した。
②粒は生きているわけではないので、はじめはなぜ動くのかわからなかった。
③今では、目に見えない水の粒子が四方から粒にぶつかり、ぶつかる強さが向きによって少しずつちがうので粒がゆれる、と説明される。
④粒子を直接見なくても、粒子が動いていることを教えてくれる証拠である。

粒子の運動と温度

粒子の運動と温度
温度 ↑ → 粒子の運動が速くなる → 拡散が速くなる
温度は、粒子がどれだけ活発に動いているかを表す値と考えられる。
拡散の向き
濃度が高い所 → 濃度が低い所
濃度が一様になるまで続く。一様になったあとも粒子は動いているが、全体のようすはもう変わらない。
🌡️ 身のまわりの拡散
①ティーバッグは熱い湯に入れると冷たい水より速く色が出る。
②料理のにおいがほかの部屋まで広がる（気体中の拡散）。
③水に落としたインクがかき混ぜなくても広がる（液体中の拡散）。
④粒子の間が広く粒子が速い気体で拡散はいちばん速く、液体、固体の順におそくなる。

試験ポイント整理

まとめ
拡散：粒子が自分で動いて広がる現象(濃度が高い所 → 低い所)
温度が高いほど速く、気体 > 液体 > 固体の順に速い。
🎯 試験ポイント
①拡散は、粒子が濃度の高い所から低い所へ自分で広がる現象である。
②温度が高いほど粒子の運動が活発になり、拡散が速くなる。
③ブラウン運動は、粒子が運動していることの間接的な証拠である。
④気体で拡散が速いのは、粒子の間が広く、粒子が速く動くからである。
⑤拡散は気体、液体、固体のどれでも起こるが、固体ではとてもおそい。

例題と単元テスト

例題 1
水にインクを落とすと自然に広がる。この現象を何というか。また、水の温度を上げると広がる速さはどうなるか。
1
粒子が自分で動いて、濃度の高い所から低い所へ広がる現象を拡散という。
2
温度が高いほど水とインクの粒子は速く動くので、拡散は速くなる。
▸ 拡散 ／ 温度が高いほど速くなる
図で温度を5 ℃と80 ℃に切りかえると、インクが一様に広がるまでの時間のちがいがわかる。
例題 2
水にうかべた花粉から出た小さな粒が不規則に動くブラウン運動は、なぜ起こるか。
1
粒のまわりでは、目に見えない水の粒子がたえず動いている。
2
この水の粒子が四方から粒にぶつかるが、向きによってぶつかる強さが均一でないので、粒があちこちにゆれる。これは粒子が実際に動いている証拠である。
▸ 水の粒子が四方から不均一にぶつかるから（粒子の運動の証拠）
粒が自分で動いているのではなく、見えない粒子の動きが粒を通して表れたものである。
単元テスト類題
分子運動と拡散についての説明として正しいものは？
①拡散は濃度の低い所から高い所へ起こる
②温度が高いほど拡散が速くなる
③拡散は固体で最も速く起こる
④ブラウン運動は分子が静止している証拠だ
⑤拡散は分子が動かなくても起こる
▸ ② 温度が高いほど拡散が速くなる
1
温度が高いほど粒子の運動が活発になり拡散が速くなるので、②が正しい。
2
拡散は濃度の高い所から低い所へ起こり（①）、気体でいちばん速く（③）、ブラウン運動は粒子が動いている証拠であり（④）、拡散は粒子が動くことで起こる（⑤）。
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最終更新

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