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5分でわかる!電池のつくりかた

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この動画の要点まとめ

ポイント

電池のつくりかた

中3 化学5  ポイント2 すべて

これでわかる!

ポイントの解説授業

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今回のテーマは「電池のつくりかた」です。
電子を発生させ、電気を流す仕組みについて学習します。
こちらを見てください。

中3 化学5  ポイント2 すべて

金属を溶かしてイオンに変え、電子を発生させる!

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図の左側を見てください。
まずはビーカーの中に 塩酸 を入れ、金属の板を2つさします。
必ずしも塩酸である必要はありませんが、 金属が溶けやすい環境にする必要があります。
金属を溶かして陽イオンに変え、電子を発生させるためですね。

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金属の板に関しては、どんな金属でもかまいません。
今回は、左側の金属を 亜鉛(Zn) 、右側の金属を 銅(Cu) にします。
亜鉛はイオンになりやすく、銅はイオンになりにくい金属です。

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実は、この段階でもう 電池が完成しています。
導線の途中に豆電球をつなぐとちゃんと光るのです。
ちゃんと電気が流れているのかを確かめるために、図の右側のように 電圧計 をつなぎました。

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亜鉛が溶ける→電子が発生&移動→電気が流れる

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左側の金属板に使用した亜鉛は、 塩酸の助けをかりてどんどん溶けていきます。
ZnがZn2+に変わり、マイナスの電気をもつ 電子を放出する のです。
放出された電子は、 亜鉛の金属板(亜鉛板)をつたって導線を移動し、電圧計を経由して銅の金属板(銅板)に移動します。
その結果銅板にマイナスの電気がたまることになります。

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塩酸の化学式はHCℓです。
水溶液中ではH+とCℓに分かれています。
銅板の近くにあるH+は、流れてきた電子を受け取って気体の 水素に変わります。
電子が使われることで、また亜鉛版から電子がやってきます。
その電子をまたH+が受け取るという循環で、電気が流れ続けるのです。
これが電池の仕組みです。

同じ金属を使うと電気は流れない

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今回は亜鉛と銅を使いましたが、別の組み合わせでも電気は流れます。
ただし、 金属を両方とも同じにすると、電気が流れなくなる ので注意してください。
例えば両方とも亜鉛にすると、 両側の金属板から同じ勢いで電子が発生し、電子の移動を打ち消しあってしまうのです。

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反対に、片方をイオンになりやすい金属、もう片方をイオンになりにくい金属にすれば、 電気の流れが強い電池を作ることができます。
例えば携帯電話の電池には、もっともイオンになりやすい金属である リチウム が使われています。
金属の組み合わせによって、電気の流れる強さが変わるということをおさえておきましょう。

中3 化学5  ポイント2 すべて

金属の組み合わせによって、プラスマイナスの向きが変わる

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今回は亜鉛と銅を使って電池を作りました。
亜鉛のほうがイオンになりやすく、電子を多く放出するのでしたね。
電子はマイナスの電気を帯びているので、 電子を放出する側(今回は亜鉛板)がマイナス極、電子を受け取る側(今回は銅板)がプラス極 になります。

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図の右側を見ると、 電圧計の針が「左」にふれていますよね。
通常は「右」にふれるのですが、今回は逆になっています。
+端子にマイナス極(亜鉛板)、-端子にプラス極(銅板)がつながっているからです。
+端子にプラス極がつながっていれば、針は右にふれます。

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電子を放出する側がプラス極、受け取る側がマイナス極になるということをおさえておきましょう。

Itami
この授業の先生

伊丹 龍義 先生

教員歴15年以上。「イメージできる理科」に徹底的にこだわり、授業では、ユニークな実験やイラスト、例え話を多数駆使。

電池のつくりかた
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