【東大化学】現役東大生による世界一詳しい東大化学の対策と勉強法の全て

はじめに

東大の化学、と聞くと「日本一の大学の入試問題なのだから、とても難しくて私には解けそうにない」と身構えてしまうかもしれません。

しかし、決してそんなことないです。
特徴を知り対策をすれば実は東大化学も怖くありません。

ここでは、東大化学の特徴を解説します。みなさんが東大化学に適切に対処する一助となれば幸いです!

東大化学の概要(大問別配点、目安となるおすすめの時間配分)

東大理科の試験は、化学・物理・生物・地学の4科目から2科目を選んで受験します。

模試の受験者数からみると、例年物理・化学選択が一番多い傾向があるようです。配点は各科目60点満点です。

さらに各科目は3つの大問に分かれています。大問別の配点は公表されていませんが、単純に考えれば各大問20点満点というところでしょうか。大手予備校の模試でも各大問20点で設定しています。

試験時間は2科目合わせて150分なので、各大問にかけられる時間は25分ずつ、しかし大問ごとに難易度に差があったり、個人の得意不得意もありますから、試験本番では解ける問題から解いていくというような臨機応変な対応が必要です。

【東大化学】出題形式、試験時間

東大の理科の試験では、解答用紙に解答欄が用意されていません。

おそらくこれが他の大学と大きく異なるところで、罫線の引かれた解答用紙が配布され、解答の仕方は受験生に委ねられます。ノートに問題を解いていく感覚でしょうか。

ただし、解答欄は限られているので、余分なことを書きすぎては最後のほうになってスペースが足りなくなったりしかねませんから、解答は必要最小限にしましょう。

必要最小限ってどれくらいかがわからないという方のためにおおまかにアドバイスすると、基本的には問題文の指示をよく読んでそれに従うことがおすすめです。

例えば計算問題で「答えに至る過程も記せ」とあれば、根拠を示したうえで答えを導くための式を立式したままの状態で書き、最終的な答えを書くくらいで十分でしょう。

計算途中の式は不要です。特に指示がない場合は答えだけでよいでしょう。
以下の解答例でそれを確認してみましょう。

例題1(答えのみ)

0.20mol/Lの塩酸1.0Lと0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液1.0Lの混合溶液の水素イオン濃度を求めよ。

ただし、混合の前後で水溶液の体積の総和は変わらないものとする。

例題1の解答

0.050mol/L

例題2(計算過程も必要)

0.20mol/Lの塩酸1.0Lと0.10mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液1.0Lの混合溶液の水素イオン濃度を求めよ。答えに至る過程も記せ。

ただし、混合の前後で水溶液の体積の総和は変わらないものとする。

例題2の解答

混合溶液の体積は2.0Lになるので、求める濃度は
(0.20-0.10)/2=0.050mol/L

∴0.050mol/L

違いは一目瞭然ですよね。問題が簡単すぎるので例2は書きすぎのようにも見えますが、「答えに至る過程も記せ」との指示があれば解答の根拠になる部分は省かずに書きましょう。

ちなみに受験生のなかには、スペースをうまく使うために解答用紙に線を引いたり折ったりして、縦に二分する人もいると聞きます。

試験時間は先ほど書いた通り理科2科目で150分です。だからといって化学を75分で解かないといけないわけではないので、一通り問題を見てもう一つの科目との兼ね合いも考えながら解けるものから解いていくのがいいでしょう。

予め時間配分を決めておくのもいいですが、それに縛られて解けもしない問題や時間のかかる問題に時間を使いすぎるのは危険です。

【東大化学】出題の傾向、配点

化学の大問は、2016年まで概ね大問1が理論、大問2が理論化学と無機化学の融合問題、大問3が有機化学という出題でした。

しかし2017と2018年は傾向が変わり、大問1が有機化学、大問2が理論化学と無機化学の融合問題、大問3が理論化学になりました。

新傾向がこのまま続くかどうかは、はっきり言って分かりません。みなさんは、もし当日の試験が未知の形式であったとしても、問われる内容までも未知のものということはありませんから、落ち着いて流れに乗って解いていきましょう。

出題内容は、2016年までは「長めの文章を読ませ、その文章に関連した内容の問題を出題する」という形式でした。

問題文に現れる物質はほとんどの受験生にとって未知のものも出題されたりしましたが、文中で与えられる知識を駆使すれば、高校化学の内容で解くことができるという内容でした。

しかしこちらも2017と2018年で傾向が変わり、他の大学の入試問題でもあるようなオーソドックスな出題が中心になり、難易度も下がっています。

配点は化学全体で60点です。他の科目の受験生との間で有利不利がなくなるように得点調整が行われたりすることもあるので、各大問の配点が一定して20点ということはなさそうです。

【東大化学】合格するための目標点、合格者平均点とは?

例年、合格者の全科目合計の最低点は6割程度になっています。

科目別の合格者平均点は公表されていませんのではっきりしたことは言えませんが、大体6割くらいになるのではないかと思います。

ですから、化学の目標点は6割(36点)くらいに設定するのがいいと思います。得意な人ならぜひ50点くらいを目指しましょう。他の科目との兼ね合いもありますが、理科2科目合わせて6割(72点)くらいあれば及第点でしょう。

【東大化学】おすすめの解く順番

解く順番について絶対的な決まりというものはありません。

私個人としては、知識問題が多い無機化学から解いていくと、確実に得点を積み重ねている感じがして安心感があるのでいいと思っていました。

そのあとは有機化学と理論化学を見比べて、解けそうな方から解いていくという方法をとっていました。

有機化学から解くのがいい、という考えの人も一定数いるとのこと。

しかし私がこの方法をとらなかったのは、有機化学はいったん詰まると焦るし閃かない限り前に進めなくなってしまうからです。ですが有機化学が得意という人は、この方法が一番落ち着くのかもしれません。

どういう方法をとるかは個人の自由ですし、私の方法が絶対おすすめというのでもありませんが、自分の解きやすい問題から解いて、得点してるという安心感を得られるような方法をとるのがいいと思います。

【東大化学】おすすめの時間配分は?

私自身は、各大問に25分以上はかけないと決めていました。分からない問題があっても25分経過する前には撤退して、他の問題へ行っていました。

解けない問題で悩んでいて、解けたはずの問題を落としてしまうのは勿体ないです。解けない問題を諦めるのは戦略的撤退ですから、解ける問題から確実に解いていきましょう。

【東大化学】設問別解説と対策

ここでは設問別の解説と対策についてお話します。

東大化学:全般的な傾向

東大化学全般に言える特徴として、問題文がかなり長いことが挙げられます。過去問を見てみると分かりますが、私などは全部読むと思うと気が滅入ってしまうくらい長いです。

とはいえ、問題文には解答のヒントとなる情報がたくさん含まれていますから、読まないわけにはいきません。しかも、冷静に読んでみればそれほど難しいことは書かれていないことが多いです。

ですから、気が滅入っても、試験本番のプレッシャーがあっても、落ち着いて必要な情報を正確に拾っていくことが必要です。

ほかには、物質の構造と性質の関係を論述形式で答えさせる問題がかなり出題されています。

例を挙げれば、以下のような問題です。

黒鉛とダイヤモンドはどちらも炭素の同素体であるが、ダイヤモンドは電気を通さないのに対して、黒鉛は電気を通す。この理由を価電子に関連して説明せよ

アルカリ金属元素の第一イオン化エネルギーが、原子番号が大きくなるにつれ小さくなる理由を説明せよ

これらのような問題は、普段から物質がどうしてその性質を持つのかを考えることで対応できます。もしくは演習のときに似たような問題に当たったことがあれば、それもいいでしょう。

とにもかくにも、そういう問題が出題されるかもしれないことを知っておき、普段からしっかりと物質の性質がどうして生じるのかについて考えておくことが肝要です。

日本一偏差値の高い東大の入試問題だから相当難しいに違いない、と思う人も多いとは思いますが、落ち着いて解けばそれほど難しくない問題が多いです。

時間との勝負なので多くの受験生が焦りから思わぬミスをし、失点します。そのなかで、落ち着いて、解ける問題を見極めて確実得点する力が問われるのが特徴と言えるでしょう。

ちなみに先ほどの問題の答えは、以下のようになります。

“ダイヤモンドでは炭素の4つの価電子がすべて結合に使われるのに対し、黒鉛では4つの価電子のうち3つが結合に使われ、残りの価電子が自由電子として結晶内に存在するから”

“原子番号が大きくなるにつれ原子半径が大きくなり、電子の遮蔽効果をうけるため、原子核の正電荷が最外殻電子に及ぼす引力が小さくなるから”

正解できましたか?

東大化学:理論化学

理論化学分野では、結晶格子・気体・化学平衡が頻出です。熱化学方程式は小問で出題されることが多いです。
平成28年度の入試では溶液がメインで出題されています。

要するにほとんど全分野がバランスよく出題されているということです。苦手な分野は作らないほうが無難でしょう。結晶格子はある程度パターンが決まっていますから、問題演習で鍛えましょう。

化学平衡に苦手意識をもつ受験生は結構多いですが、東大は化学平衡が大好きなので、もしあなたが化学平衡が苦手なら早急に対策が必要です。ここで簡単にではありますが、化学平衡について確認しておきましょう。

化学平衡

  • 可逆反応
  • \[N_2 + 3H_2 ⇄ 2NH_3\] 上記のように、条件によって右にも左にも進み得る反応を可逆反応といい、右向きの反応を正反応、左向きの反応を逆反応という。

  • 平衡状態
  • 正反応と逆反応がともに起こっていながら、物質量の変化が打ち消しあって、見かけ上、反応が起こっていないように見える状態を平衡状態という。平衡状態では、生成物の生成速度と分解速度が等しくなっている。反応物の生成速度と分解速度も等しくなっている。

    平衡状態では、正反応の反応速度と逆反応の反応速度が等しいことから、以下の関係が成り立つ。

    \[k_1[N_2][H_2]^3=k_2[NH_3]^2\] (\(k_1\):正反応の反応速度定数、\(k_2\):逆反応の反応速度定数、\([A]\):Aの平衡状態での濃度)

  • 平衡定数(質量作用の法則)
  • 上記の関係式を変形すると
    \[\displaystyle\frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3}=\displaystyle\frac{k_1}{k_2}=K\]

    ここで\(K\)をこの反応の平衡定数といい、温度一定の下で平衡定数は一定である。温度が変わると平衡定数も変化することに注意すること。上式の関係を質量作用の法則という。

  • 圧平衡定数
  • 理想気体の状態方程式\[PV=nRT\]を変形して、\[\displaystyle \frac{n}{V}=\displaystyle \frac{P}{RT}\]とする。

    \(\displaystyle \frac{n}{V}\)は気体の濃度なので、これを質量作用の法則の関係式に代入すると、以下の式を得る。

    \[\displaystyle \frac{(P_{NH_3})^2}{(P_{N_2})(P_{H_2})^3}=\displaystyle \frac{K}{(RT)^2}=K_p\]

    ここで最右辺を圧平衡定数といい、平衡定数と同様に温度一定の下で一定である。

  • 個体を含む平衡
  • 個体を含む平衡を考えるとき、平衡定数に個体は考慮しなくてよい。これは個体の濃度が一定であるからである。

  • ルシャトリエの原理
  • \[N_2 + 3H_2 ⇄ 2NH_3\]が平衡状態にあるとき、温度を上げると左向きに反応が進み、新しい平衡状態になる。

    また、平衡状態にあるとき\(N_2\)を加える右向きに反応が進み、新しい平衡状態になる。このように、可逆反応が平衡状態にあるとき、外部から平衡に関わる条件を変えると、その影響を緩和する方向に反応が進み、新しい平衡状態になる。

    これをルシャトリエの原理という。その際、温度が一定ならば平衡定数は一定。温度が変化していれば、変化後の温度で平衡定数を考え直す必要がある。

  • 触媒について
  • それ自体は変化しないが、特定の反応を促進する物質を触媒という。平衡状態に触媒を加えても、温度が変わらない限り平衡は移動しないし、平衡定数も変化しない。

東大化学:理論化学と無機化学の融合

理論化学と無機化学の融合問題では、酸化還元反応・系統分析が頻出です。

無機の知識問題としてはそれほど難しくないものも出題され、予備知識だけで得点できる東大化学では数少ない問題です。ここはきっちり得点しておきましょう。

教科書レベルの知識を甘く見ないように。系統分析による金属イオンの同定は完璧にしておきましょう。油断からくる取りこぼしが合否に関わってくることも、決して珍しいことではありません。

計算問題は順序よくやればそれほど難しくないですが、焦りからかそれなりの数の受験生が躓きます。私も模試のあとで、「なんだこんな簡単なことだったのか!」と思ったことが頻繁にありましたし、そのようなことを言っている他の受験生を何人も見ています。

計算は普段から手を動かして自分でやらないと慣れませんから、手間を惜しまず筆算を頑張りましょう。また、たくさん問題を解いていれば自分なりのショートカットを見つけられることもあります。

そして本番はとにかく落ち着いて、無理そうなら早めに撤退するのも手です。

東大化学:有機化学

有機化学分野では構造決定が頻出です。とはいっても有機化学分野の問題のほとんどが構造決定の問題ですからナンセンスのような気もしますね。

設問を読み、物質の性質を示す情報を拾い、構造を決めていくという基本的な手順は普通の問題と変わりませんが、東大化学で特徴的なのはやはり設問が長いことと、受験生の見慣れない反応が取り上げられるということです。

教科書に載っているような基本的な反応を使った有機合成ではないものも出題されることがありますが、その場合には必ず問題を解くのに必要な知識を問題文の中で説明していますからご心配なく。

基本的な反応が問われることももちろんあります。教科書に載っている反応はあらかた覚えてしまいましょう。

【東大化学】現役東大生がおすすめの参考書

化学の勉強をする際の参考書を、勉強用と演習用で一冊ずつ、また参考書ではないものの個人的におすすめしたい勉強法も紹介します!

【東大化学対策】勉強用:『化学の新研究』

私が思うに、東大化学を解くのに必要な知識はほとんどが教科書で終始しますが、教科書を読むだけでは補えない部分の最たるものが、物質の性質の原因を問う論述問題対策です。そこでおすすめしたいのが『化学の新研究』です。

教科書に載っている知識を掘り下げて、原理から説明してくれる頼もしい参考書で、難関大を目指す受験生に愛用者が多いです。全部で800ページ弱とかなりの量があり、内容も高校化学を超えるものを含んでいて読破して全て身に着けるのはなかなか大変なように思います。

教科書のように何度も読み返して全て理解するというよりは、教科書を読んだり問題を解いたりしていて納得がいかないときに、参照するという使い方がいいと思います。かなり詳しいので、記載内容すべてが試験準備として必要とは私は思いません。

しかし、先に述べた通り、教科書に載っていない原理を説明してくれているので、『化学の新研究』を読むことは論述問題対策として大きな意味があると思います。

【東大化学対策】演習用:『化学重要問題集』

問題演習におすすめするのは『化学重要問題集』です。

書名のとおり、大学入試化学において重要かつ基本的な問題が選ばれています。知識問題は即答できるように、計算問題は見てすぐ方針が思いつくようになるくらいになっておきたい問題集です。

繰り返しになりますが、東大の計算問題は落ち着いて解けばそれほど難しくないものも多いですから、重要問題集に載っている計算問題を確実に解けるようになっておきましょう。

また解く際には素早さも追求するようにしてください。入試本番は時間との勝負です。

【東大化学対策】番外編:参考書ではないけれど……

参考書ではないですが、個人的におすすめなのは模試の過去問を解くことです。

模試の問題は、もちろん本番の入試の形式に沿って作られており、難易度は少々本番より高めに設定されているようです。時間を測って解けば本番の練習ができますし、予備校は内容も学習内容の高いものを精選しています。しっかり内容を習得すればかなり力がつきます。

また、入試の過去問と模試の過去問の違いは、1つは同じ問題が出る可能性があること、2つめは配点がわかるので自己採点がしやすいことです。1つめは私個人としては大きいと思います。実際私も、直前期に解いた模試の過去問の類題が入試本番で出題されました。

過去問でこの奇跡はよほどのことがない限りあり得ません。的中はなかなかないかもしれませんが、入試の過去問を解いても模試の過去問を解いても同じように力がつくなら、ひょっとしたら同じ問題が出るかもしれない模試の過去問のほうが勉強し甲斐があるでしょう。

2つめも大きな理由です。自己採点できると自分の実力を客観的にみることができます。点数がわかれば他の科目との兼ね合いも考えることができるので良いですね。

【東大化学】過去問の取り扱いについて

入試および模試の過去問を解く際の注意事項をいくつか挙げておきます。

絶対に守ってほしいのは、解きっぱなしにしないことです。全問完答なら話は別ですが、分からない問題や何となく勘で答えた問題があったはず。それらを放置しないでください。

また、答えを読んで納得して終わりにしないでください。分からなかった問題は必ず解きなおし、次見た時に確実に解けるようにしてください。ここで手を抜かないように。

おすすめしたいことは、時間を測ることと、自己採点することです。

あなたが化学にかけるつもりの時間を測って解いてみましょう。本番どれくらいの時間配分で解くのかイメージを持てるようになります。

時間が切れたからと言って手が付けられなかった問題を解かないのはもったいないので、時間内で解いた分は別として、解けなかった分も納得するまで考えましょう。

自己採点をおすすめするのは、受験計画を立てやすくするためです。各科目何点ずつ取るかつまり自分の実力について具体的なイメージを持てるようになると、モチベーションにもつながります。何となく出来た、出来なかった、よりも点数として客観的に実力を把握しておきましょう。

過去問は何年分解くか、という問題があります。私自身は過去問はあまり解いていませんが、周りには赤本25ヵ年を全部解いた、という人もいます。

過去問を何年分解いたかと入試本番の成績に直接の関係があるとは私は思いません。ですが、多く得点する人は過去問ではないとしてもやはりたくさん勉強しています。皆さんには過去問をたくさん解くことばかりをお勧めすることはしませんが、基礎をおろそかにせず、たくさん勉強することを惜しまないようにしてください。

東大化学の勉強法・対策法まとめ

これまで話してきたことをおさらいしましょう。

まず、東大化学を解くうえで一番大切なことは、「落ち着いて、取れる問題を確実にとること」です。問題文をちゃんと読み、散りばめられたヒントを残さず拾うこと。設問の指示には必ず従うことは基本中の基本です。

普段の勉強では、まずは教科書の知識を完璧にすること。それでも答えられないような問題は問題演習か、参考書で補うようにしましょう。

理論化学は結晶格子・気体・化学平衡が頻出ですが、長いスパンで見ると全分野にわたってバランスよく出題されています。苦手分野を作らないように。

無機化学も全範囲にわたってもれなく知識を頭に入れていく必要があります。

有機化学も過去に有機合成から高分子化合物までもれなく出題されているので、知識の抜けがないように。

結局、全部やらないといけないのですが、教科書の内容が完璧に使いこなせていれば、それなりの点数が見込めます。受験に近道はありません。何より大事なのは基本事項なので、手間を惜しまないようにしましょう。

最後に

以上、東大化学について私なりの解説をしてきました。いかがだったでしょうか?

勝負に勝つための第一歩は、相手をよく知ることです。人は漠然とした脅威を前にすると何をしていいか分からなくなり、思考が停止します。

入試においてもしかり。合格者はたいてい、自ら入試を分析し、自ら対策を立てて戦い、その結果として合格を勝ち取ってきました。

みなさんにはこの記事を第一歩として、東大化学をよく理解し、十分に鍛錬を積んでいただきたいです。

学問に楽な道はありません。辛いこともあるでしょうが、たゆまぬ努力の末に、みなさんが無事合格を勝ち取ることができるよう祈っています。頑張ってください。