matterとsubstanceの違いを徹底解説！中学生でも分かる科学の基本

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基本の違いを押さえよう

Matterとは、質量があり、空間を占めるすべてのものを指す広い言葉です。石、木、水、空気、私たちの体など、私たちの周りにあるほとんどのものはこの条件を満たします。これに対して、substance（物質・純物質）は、一定の組成と性質をもつ物質のことを指します。つまり、substanceはmatterの一部であり、成分が決まっているという特徴を持つのです。日常の例で言えば、水は水道水として混ざり物があることが多いですが、化学的にはH2Oという化学式で表される純物質の一種です。水道水は不純物が混ざるため、substanceの性質を厳密には保ちにくい場合があります。こうした違いを正しく理解すると、実験や生活の現象を科学的に説明しやすくなります。

matterとsubstanceの定義の深掘り

Matterは、純粋物質と混合物を含む広い概念です。純粋物質はさらに元素と化合物に分かれます。元素は原子の種類が1つだけでできており、鉄（Fe）や酸素（O2）などが例です。化合物は、2種類以上の原子が化学的に結びついてできた物質で、水（H2O）や食塩（NaCl）などが代表です。これに対して混合物は、複数の物質が物理的に混ざっているだけで、成分の割合を変えると性質が変わります。例えば砂糖を水に溶かした砂糖水は混合物です。つまり、「一定の組成をもつかどうか」がsubstanceを見分ける大きな基準のひとつになります。

日常生活の例と化学の視点

身の回りには、混ざっているものと純粋に近いものの両方があります。空気は窒素と酸素などの混合物で、混合物の代表例です。水は一般に水道水として不純物が入ることがありますが、化学的にはH2Oという化合物であり、substanceの典型の一つといえます。氷は水の固体形で、純度が高いときには純物質に近い性質を示します。鉄は元素としての純度が高い材料の例です。こうした違いを理解しておくと、材料を科学的に説明したり、実験で結果を予測する力が育ちます。

図で整理して比較してみよう

この表は、matterとsubstanceの違いを視覚的に理解するためのものです。定義、種類、例、日常生活での影響、化学的な意味などを一目で比較できるように作っています。物事を分類するときは、まず「それが何をもつのか」そして「成分はどうなっているのか」をチェックするのがコツです。ここでは、抽象的な説明だけでなく、現実の物の例を挙げて考え方を実践します。表を見ながら、身の回りの物を分類してみてください。例えば、空気は混合物、氷は純物質、純水はsubstanceの典型、牛乳は混合物の代表など、微妙に異なる扱いになります。これらの違いを知ると、物を科学的に説明する力がぐんと上がります。
続けて、表の各項目を自分なりにメモして、身の回りの物を分類してみましょう。

able> 項目 matter substance 定義 質量があり、空間を占めるすべてのもの 一定の組成と性質をもつ物質 種類 純物質と混合物を含む 元素と化合物を含む 例 水、水道水、空気、石、木 水(H2O)、食塩NaCl、酸素O2 変化の仕方 混ぜると性質が変わることが多い 同じ組成を保つ

ピックアップ解説

今日は友だちとカフェでの雑談風に話を進めてみます。僕が「matterとsubstanceの違いって何だろう？」と質問すると、友だちは「水はどう見ても水だけど、水道水は雑味があるから違う？」と返してきました。そこで僕はこう考えます。matterは“存在するすべて”を指す大枠、substanceはその中でも“成分が決まっている純粋な物質”という狭い区分です。水はH2Oという化学式をもつ化合物で、純度が高いとsubstanceとして扱えることが多い。一方で空気は混合物だからsubstanceとは言い切れない。これを知ると、日常の出来事を科学的に説明する道具になります。話が進むほど、学校の実験も楽しくなっていきます。

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