高校化学基礎

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5分でわかる!電池の原理

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この動画の要点まとめ

ポイント

電池の原理

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 答えあり

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、「電池の原理」です。

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みなさんの身のまわりには、色々な 電池 があります。
マンガン乾電池やリチウムイオン電池などは、色々な電化製品に使われています。

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ところで、みなさんはどのようにして電池から電気を取り出しているか知っていますか?
今回は、 電池の仕組み について学習していきましょう。

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 図のみ

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まず、図には、電池のイメージ図が書かれています。
容器の中に、 希硫酸 が入っています。
その中に 亜鉛板銅板 が浸されていて、導線でつながれていますね。
導線には豆電球がついていて、電気が流れたかどうかがわかるようになっています。

イオン化傾向の大きい金属が溶けて、陽イオンになる

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さぁ、このように装置を用意すると、勝手に反応が進んでいきます。
順番に確認していきましょう。
まず、最初に変化が起こるのは、亜鉛板です。
イオン化傾向の表を思い出すと、亜鉛は希硫酸に溶けます。
つまり、亜鉛イオン(陽イオン)となって、水溶液中に出て行くのですね。
 Zn→Zn2+

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このように変化するとき、同時に電子が発生しています。
つまり、正確には、次のような反応が起こります。
  Zn→Zn2++e-

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 図のみ

発生したe-が電極を通って移動する

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さて、このときに発生したe-はどうなるでしょうか?
このe-は、導線を通って、豆電球に到達します。
すると、豆電球が点灯し、電気が流れたことが確認できます。

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 図のみ

水素イオンなどがe-を受け取る

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さらに、電球を通ってきたe-は銅板にいたります。
ここで、水溶液中の水素イオンがe-を受け取ります。
すると、水素イオンが水素分子になり、空気中へ飛んで行くわけです。
  2H++2e-→H2

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この一連の流れで、 電子が亜鉛板から銅板の方向へと流れていきました ね。
これが電池の基本的な仕組みです。

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 図のみ

電子が流れ出す「負極」、電子が流れ込む「正極」

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最後にいくつか言葉を確認しておきましょう。

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私たちは、電池について「プラス極」と「マイナス極」という言葉を使っています。
化学の場合にも、よく似た言葉が登場するのです。
亜鉛板からは、電子が流れ出していましたね。
このような電極を、 「負極」 といいます。

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一方、銅板には、電子が流れ込んでいました。
このような電極を、 「正極」 といいます。

正極・負極の間に生じる電圧が「起電力」

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さらに、正極と負極の間に生じる電圧のことを、 起電力 といいます。

高校 理科 化学基礎 物質の変化46 ポイント1 答えあり

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電池の原理とともに、用語も覚えましょう。

Igarashi

この授業の先生

五十嵐 健悟 先生

「目に見えない原子や分子をいかにリアルに想像してもらうか」にこだわり、身近な事例の写真や例え話を用いて授業を展開。テストによく出るポイントと覚え方のコツを丁寧におさえていく。

電池の原理
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