化学式は「覚える」ものではなく「組み立てる」ものです。丸暗記でいくと中学で20個、高校で100個と増え続けて破綻します。覚えるのは原子記号20個だけで、あとは作り方の3ルールで組み立てられます。
この記事では、暗記する最小限（原子記号）と、化学式を作る3ルール、化学反応式を係数まで書く手順、そしてテストで落ちる所を塾長が整理します。中学理科が中心ですが、高校の化学基礎にそのままつながる考え方です。
結論：暗記は原子記号だけ。化学式は3ルールで作る
| やること | 中身 |
|---|---|
| 覚える | 原子記号20個（H・He・C・N・O・F・Ne・Na・Mg・Al・Si・P・S・Cl・Ar・K・Ca・Fe・Cu・Zn） |
| ルール① | 気体は2個でペア：H₂・O₂・N₂・Cl₂（単体の気体は原子2個で1分子） |
| ルール② | 金属と炭素は記号1つ：Fe・Cu・Mg・Zn・C（つながって固まりなので添え字なし） |
| ルール③ | 化合物は「＋と−の数を合わせる」：Na⁺＋Cl⁻→NaCl、Mg²⁺＋2Cl⁻→MgCl₂、Al³⁺＋3Cl⁻→AlCl₃ |
塾で化学式が「覚えられない」と言う子は、H₂とHの違いを説明できないことがほとんどです。ルール①が入っていないので、すべてを別々に丸暗記している。「気体は2個」を先に固定すると、覚える量を減らせます。
- 覚えるのは原子記号20個だけ
- 気体は原子2個でペア（ルール①）
- 金属と炭素は記号1つ（ルール②）
- 化合物は＋と−の数を合わせて作る（ルール③）
①原子記号20個の覚え方
原子番号1〜20（H〜Ca）に、中学でよく出る鉄・銅・亜鉛（Fe・Cu・Zn）を足した並びです。語呂は昔からの「水兵リーベ僕の船…」でかまいませんが、語呂は順番を覚える道具で、記号と名前の対応は別に確認してください。
| 原子番号 | 記号 | 名前 | 中学で出る場面 |
|---|---|---|---|
| 1 | H | 水素 | 水素・水・塩酸 |
| 6 | C | 炭素 | 二酸化炭素・有機物の燃焼 |
| 7 | N | 窒素 | 空気 |
| 8 | O | 酸素 | ほぼ全部 |
| 11 | Na | ナトリウム | 塩化ナトリウム・水酸化ナトリウム |
| 12 | Mg | マグネシウム | 燃焼（2Mg＋O₂→2MgO） |
| 13 | Al | アルミニウム | 金属 |
| 16 | S | 硫黄 | 硫化鉄（Fe＋S→FeS） |
| 17 | Cl | 塩素 | 塩酸・塩化ナトリウム |
| 26 | Fe | 鉄 | 酸化鉄・硫化鉄 |
| 29 | Cu | 銅 | 酸化銅（2Cu＋O₂→2CuO） |
| 30 | Zn | 亜鉛 | 塩酸との反応で水素発生 |
Na（ナトリウム）と N（窒素）、Mg（マグネシウム）と Mn（マンガン）は書き間違いが多い所です。2文字目は必ず小文字、という規則を体に入れてください。「NA」と書いた時点で採点は×です。
②化学式の作り方3ルール
ルール①：気体の単体は「2個でペア」
水素・酸素・窒素・塩素は、原子1個では存在せず2個で1分子になります。だから H₂・O₂・N₂・Cl₂。添え字の2は「原子が2個」の意味で、係数の2（分子が2個）とは別物です。ここが化学反応式で混ざります。
ルール②：金属と炭素は記号1つ
鉄・銅・マグネシウム・亜鉛・炭素は、原子がたくさんつながった固まりなので、化学式は記号1つで表します。Fe、Cu、Mg、Zn、C。添え字はつけません。
ルール③：化合物は「＋と−を合わせる」
中学では「原子の組み合わせを覚える」と教わりますが、電気の＋と−の数を合わせると考えると、覚えなくても作れます。
| ＋になるもの | −になるもの | 化学式（数を合わせる） |
|---|---|---|
| Na⁺（＋1） | Cl⁻（−1） | NaCl |
| Mg²⁺（＋2） | Cl⁻（−1）×2 | MgCl₂ |
| Na⁺（＋1）×2 | O²⁻（−2） | Na₂O |
| H⁺（＋1）×2 | O²⁻（−2） | H₂O |
| Cu²⁺（＋2） | O²⁻（−2） | CuO |
| Na⁺（＋1） | OH⁻（−1） | NaOH |
「＋と−を合わせる」は高校化学のイオン式そのものです。中学のうちにこの考え方で作っておくと、高校の化学基礎でイオンに入ったときに「知ってる」状態になります。中学の先生が丸暗記で教える範囲でも、作り方で入れておいてください。
- H₂・O₂・N₂・Cl₂は気体の単体
- Fe・Cu・Mg・Znは記号1つ
- Na⁺＋Cl⁻→NaClのように数を合わせる
- Mg²⁺＋2Cl⁻→MgCl₂も同じ考え方
③中学理科でよく出る化学式一覧
| 物質 | 化学式 | 種類 |
|---|---|---|
| 水素 | H₂ | 単体・気体 |
| 酸素 | O₂ | 単体・気体 |
| 窒素 | N₂ | 単体・気体 |
| 塩素 | Cl₂ | 単体・気体 |
| 水 | H₂O | 化合物 |
| 二酸化炭素 | CO₂ | 化合物 |
| アンモニア | NH₃ | 化合物 |
| 塩化ナトリウム | NaCl | 化合物 |
| 酸化銅 | CuO | 化合物 |
| 酸化マグネシウム | MgO | 化合物 |
| 硫化鉄 | FeS | 化合物 |
| 塩酸（塩化水素） | HCl | 化合物 |
| 水酸化ナトリウム | NaOH | 化合物 |
| 炭酸水素ナトリウム | NaHCO₃ | 化合物 |
| 炭酸ナトリウム | Na₂CO₃ | 化合物 |
④化学反応式の書き方：係数まで3手順
| 手順 | やること | 例：水の電気分解 |
|---|---|---|
| 1 | 左に反応前、右に反応後の化学式を書く（化学式は変えない） | H₂O → H₂ ＋ O₂ |
| 2 | 左右で原子の数を数え、合わない原子から係数を付ける | O：左1・右2 → 左のH₂Oを2にする：2H₂O → H₂ ＋ O₂ |
| 3 | ずれた原子を係数で直す（添え字は絶対に変えない） | H：左4・右2 → 右のH₂を2に：2H₂O → 2H₂ ＋ O₂ |
添え字（H₂の2）は物質の正体なので変えると別の物質になります。係数（2H₂の2）は個数なので自由に変えてよい。数が合わないときに触っていいのは係数だけです。ここを守るだけで化学反応式の失点を減らせます。
中学でよく出る化学反応式
| 反応 | 化学反応式 |
|---|---|
| 水の電気分解 | 2H₂O → 2H₂ ＋ O₂ |
| 炭酸水素ナトリウムの熱分解 | 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ ＋ CO₂ ＋ H₂O |
| マグネシウムの燃焼 | 2Mg ＋ O₂ → 2MgO |
| 銅の酸化 | 2Cu ＋ O₂ → 2CuO |
| 酸化銅の炭素による還元 | 2CuO ＋ C → 2Cu ＋ CO₂ |
| 鉄と硫黄の反応 | Fe ＋ S → FeS |
| 塩酸と水酸化ナトリウムの中和 | HCl ＋ NaOH → NaCl ＋ H₂O |
テストで落ちる所トップ3
| 落ちる所 | 直し方 |
|---|---|
| H と H₂ を混同 | 単体の気体は2個でペア（ルール①）。「水素が発生」は必ず H₂ |
| 係数を付けるときに添え字を変える | 添え字は正体、係数は個数。触るのは係数だけ |
| Na を NA、Mg を MG と書く | 2文字目は小文字。書き間違いは0点になる |
- HとH₂を混同しやすい
- 係数と添え字を混同しやすい
- NaをNA、MgをMGと書き間違えやすい
全国の中学3年生は塩素の元素記号を書けたか｜令和7年度の正答は45.2%、無解答は8.4%
国立教育政策研究所は、令和7年度全国学力・学習状況調査（中学校・理科）の公開問題ごとの結果を Excel で公表しています。大問1(5)は「塩素の元素記号を記述する」問題です。国・公・私立の中学3年生890,167人が解きました。解答を型ごとに分けた割合の表を、2026年10月26日に開いて並べます。
| 解答の型 | 解答の例 | 割合 |
|---|---|---|
| 正答 | Cl | 45.2% |
| 大文字と小文字の誤り | CL、cL、cl | 4.8% |
| 分子の化学式で答えた | Cl₂ | 1.8% |
| 塩素以外の元素記号や化学式 | Na、H₂、NaCl | 22.1% |
| 化学反応式で答えた | Na ＋ Cl → NaCl | 0.0% |
| 上記以外の解答 | ― | 17.7% |
| 無解答 | ― | 8.4% |
| 合計 | 100.0% |
計算
- 割合の合計：45.2 ＋ 4.8 ＋ 1.8 ＋ 22.1 ＋ 0 ＋ 17.7 ＋ 8.4 ＝ 100.0（表の7つの型で100%になる）
- 正答以外の割合：100 − 45.2 ＝ 54.8（%）
- 正答以外のうち、大文字・小文字の誤りの割合：4.8 ÷ 54.8 ＝ 0.088（約9%）
- 別の元素記号や化学式を書いた人は、正答した人の何倍か：22.1 ÷ 45.2 ＝ 0.489（約0.5倍）
- 無解答の人数の目安：890,167 × 0.084 ＝ 74,774（約7万5千人。割合は四捨五入された値なので目安）
- 同じ調査の「化学変化をモデルで表す」問題との差：45.2 − 35.8 ＝ 9.4（ポイント）
元素記号1つで、正答は半分に届きませんでした。このページの「NA と書いた時点で×」は、実際の採点でも同じです。公式の解答類型では、Cl だけが正答で、CL・cL・cl は別の型に分けられています。割合は4.8%でした。
塩素以外の記号や式を書いた人は22.1%です。Cl₂ と答えた人も1.8%いました。「元素記号（原子1つ）」と「化学式（分子）」を区別する問いで、このページの「H と H₂ の混同」と同じ種類の失敗です。
同じ調査には、化学変化を扱う問題が他にもあります。理科の公開問題のうち、領域欄の番号が (4) の3問を、同じ粒子の領域の他の5問と並べます（2026年10月26日確認）。
| 問題 | 問われたこと | 領域欄 | 正答率 | 無解答率 |
|---|---|---|---|---|
| 1(5) | 塩素の元素記号を記述する | (4) | 45.2% | 8.4% |
| 5(2) | 化学変化を原子や分子のモデルで表す | (4) | 35.8% | 4.6% |
| 7(2) | デンプンがブドウ糖に分解されることと同じ化学変化を選ぶ | (4) | 51.8% | 0.2% |
| 1(2) | なぜ精製水を使うのかという疑問を解決する課題を記述する | (2) | 46.4% | 7.9% |
| 1(6) | 探究の振り返りを記述する | (2) | 79.6% | 9.7% |
| 4(1) | プロパンガス・都市ガス・空気の密度の大小を判断する | (2) | 51.0% | 0.1% |
| 4(2) | 一酸化炭素の性質から避難行動を選ぶ | (2) | 92.9% | 0.1% |
| 5(1) | 火傷をしたときの応急処置を選ぶ | (2) | 93.0% | 0.1% |
計算（領域欄 (4) の3問と他の5問）
- (4) の3問の平均：（45.2 ＋ 35.8 ＋ 51.8）÷ 3 ＝ 44.3（%）
- 他の5問の平均：（46.4 ＋ 79.6 ＋ 51.0 ＋ 92.9 ＋ 93.0）÷ 5 ＝ 72.6（%）
- 差：72.6 − 44.3 ＝ 28.3（ポイント）
- 5(2)の正答は、解答類型1と2の合計：30.4 ＋ 5.4 ＝ 35.8（公表の正答率と一致）
化学変化と原子・分子にあたる3問は平均44.3%で、同じ領域の他の5問（72.6%）より低くなっています。5(2)は、反応の前後で原子の種類と数が合うように、モデルを並べる問題です。このページの化学反応式の3手順（左右で原子の数を数え、係数だけを変える）と同じ考え方を使います。
平均は問題ごとの正答率を単純に平均したもので、問題の形式（記述式・選択式）も、解いた生徒の人数も違います（1(5)は890,167人、5(2)は225,477人）。公開されている問題だけの結果で、非公開問題は含みません。この調査は塾や勉強法を聞いていないので、「覚え方が原因」とは言えません。
- 「中3の半数は元素記号が書けない」と読む場合。45.2%は「塩素」1問の記述式の結果です。ほかの元素の正答率は公表されていません
- 22.1%を「覚え方が悪い」と決める場合。誤答の理由は調査していないので、原因は分かりません
- 8つの問題の平均を、理科全体の学力と読む場合。公開問題だけの値で、問題の難しさも形式もそろっていません
- お子さんの点を全国の数字と比べて判断する場合。比べる相手は、前回の定期テストのお子さん本人の点です
出典：国立教育政策研究所「令和7年度全国学力・学習状況調査 公開問題別調査結果［理科］全国－生徒（国・公・私立）」(Excel)／同 問題別（解答類型）調査結果［理科］(Excel)／同 令和7年度【中学校】解答類型(PDF)／同 調査結果資料（中学校）一覧（2026年10月26日確認）
化学式が書けたら次にやること
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よくある質問
- 化学式は結局いくつ覚えればいいですか？
-
原子記号20個です。化学式そのものは3ルールで作れるので、一覧を丸暗記する必要はありません。作れない物質（アンモニア NH₃ など）だけ個別に覚えてください。
- 語呂合わせで覚えるのは良くないですか？
-
原子記号の順番を覚える道具としては有効です。ただし語呂だけだと「記号→名前」の対応が抜けるので、表で確認しながら使ってください。
- 化学反応式の係数はどう決めればいいですか？
-
左右で原子の数を数え、合わない原子から順に係数を付けるのが基本です。添え字は変えません。慣れるまでは表にして数えてください。
- 高校の化学基礎でも同じ考え方で通用しますか？
-
通用します。ルール③の「＋と−を合わせる」は高校のイオン式そのものです。中学でこの作り方を入れておくと、化学基礎の最初の壁が消えます。
化学式が書けるようになったら、次は化学反応式です。学習指導要領が示す「覚える範囲」と、係数の合わせ方を別記事で整理しました。
この記事の更新・訂正
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