ダニエル電池で使われる溶液のしきりの説明として、間違っているものをえらぼう。

しきりは、イオンが行き来するのを防いでいる。

しきりは、イオンが行き来することで電気的なかたよりを防いでいる。

しきりには、セロハンや素焼きの板が使われる。

しきりは、溶液がすぐに混合するのを防いでいる。

しきりは、イオンが行き来するのを防いでいる。

硫酸銅水溶液中の硫酸銅の電離式として、正しいものをえらぼう。

CuSO$_4$ → Cu$^2$$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

CuSO$_4$ → Cu$^+$ + SO$_4$$^-$

CuSO$_4$ → Cu$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

CuSO$_4$ → Cu$^2$$^+$ + SO$_4$$^-$

CuSO$_4$ → Cu$^2$$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

硫酸亜鉛水溶液中の硫酸亜鉛の電離式として、正しいものをえらぼう。

ZnSO$_4$ → Zn$^2$$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

ZnSO$_4$ → Zn$^+$ + SO$_4$$^-$

ZnSO$_4$ → Zn$^2$$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

ZnSO$_4$ → Zn$^+$ + SO$_4$$^2$$^-$

ZnSO$_4$ → Zn$^2$$^+$ + SO$_4$$^-$

イギリスの化学者ダニエルは、図のように、亜鉛板をA{硫酸亜鉛水溶液}、{銅板}をB{硫酸銅水溶液}に入れ、２つの金属板をつなぐことで化学電池を作った。これをダニエル電池という。

硫酸亜鉛水溶液銅板硫酸銅水溶液

{マグネシウム（Mg）}＞{亜鉛（Zn）}＞{銅（Cu）}

マグネシウム（Mg）亜鉛（Zn）銅（Cu）

硫酸銅水溶液に亜鉛片をいれると、亜鉛片が変化し、赤かっ色の固体が析出した。この実験からわかることは何でしょう。

亜鉛のほうが銅よりイオンになりやすい。

銅も亜鉛もイオンになりにくい。

銅のほうが亜鉛よりイオンになりやすい。

銅も亜鉛も同じくらいイオンになりやすい。

亜鉛のほうが銅よりイオンになりやすい。

硫酸銅水溶液にマグネシウム片をいれると、マグネシウム片が変化し、赤色の固体が析出し、水溶液の色がうすくなった。この実験からわかることは何でしょう。

マグネシウムの方が銅よりイオンになりやすい。

銅もマグネシウムも同じくらいイオンになりやすい。

銅のほうがマグネシウムよりイオンになりやすい。

銅もマグネシウムもイオンになりにくい。

硫酸亜鉛水溶液にマグネシウム片をいれると、マグネシウム片が変化し、灰色の固体が析出した。この実験からわかることは何でしょう。

マグネシウムの方が亜鉛よりイオンになりやすい。

亜鉛もマグネシウムもイオンになりにくい。

亜鉛もマグネシウムも同じくらいイオンになりやすい。

亜鉛の方がマグネシウムよりイオンになりやすい。

マグネシウムの方が亜鉛よりイオンになりやすい。

図のように、電子オルゴールを使って電気を取り出す実験を行ったところ、金属の組み合わせによって、取り出せる電流の大きさや向きが変わった。この理由として、正しいものをえらぼう。

金属によってイオンへのなりやすさが異なるから。

金属には、イオンになるものとならないものとがあるから。

金属によって、取り出せる電流の大きさが決まっているから。

金属によってイオンへのなりやすさが異なるから。

金属はどれもイオンへのなりやすさが同じだから。

図の装置のように、化学エネルギーを {電気} エネルギーに変える仕組みを {化学電池} という。{電解質} の水溶液に {２種類} の金属を使っていることが、電池の条件となる。

電気化学電池電解質２種類

化学変化を利用した電池を {化学電池} というのに対し、光、熱、運動などの物理エネルギーを電気エネルギーに変える電池を、{物理電池} という。物理電池の例として、ソーラーパネルを用いた {太陽電池} がある。

化学電池物理電池太陽電池

２種類の金属を使ったボルタ電池や乾電池のように、化学変化を利用した電池を {化学電池} という。化学電池には、一次電池、二次電池の他に、メタノールや天然ガス、水素などの燃料を使って発電する {燃料電池} や、生物活動の結果得られる化学エネルギーを利用した {生物電池}（バイオ電池）がある。

化学電池燃料電池生物電池

テレビのリモコンに使われる {乾電池} や、時計に使われるリチウム電池などは、１回使うと使えなくなるものが多い。このような使い切りの電池を {一次電池} という。一方、携帯電話に使われる {リチウムイオン電池} やパソコンに使われる鉛蓄電池のように、充電できる電池を {二次電池} という。

乾電池一次電池リチウムイオン電池二次電池

陽極では、銅板の表面は {気体の水素が発生して} いた。水溶液中では、塩酸は陽イオンの {水素イオン} と陰イオンの {塩化物イオン} に電離している。この水素イオンは、陰極で発生して導線を通ってやってきた {電子} と結合し、水素分子になるので、水素の気体が発生する。

気体の水素が発生して水素イオン塩化物イオン電子

溶けてザラザラになって

陰極では、亜鉛板の表面は {溶けてザラザラになっていた}。亜鉛と塩酸が反応すると、亜鉛は水溶液中に溶け出して {亜鉛イオン} になる。亜鉛が溶け出すときに放出された2 個の {電子} は、導線を通って陽極側に移動する。

溶けてザラザラになっていた亜鉛イオン電子

溶けてザラザラになっていた

電流の正体は、{電子} の流れである。図の装置では、電流は{ア} の向きに流れ、電子は {イ} の向きに流れる。つまり、電池の陰極では電子を {発生する} 化学反応、陽極では電子を {受け取る} 化学反応が起きている。

電子アイ発生する受け取る

銅板を＋極、マグネシウム板をー極につないだときには電流が {流れた} のに対し、マグネシウム板を＋極、銅板をー極につないだときには電流は {流れなかった}。また、{亜鉛} は金属板の組み合わせによって、＋極、ー極のどちらにもなれることがわかった。つまり、＋極、ー極のどちらになるかは、金属の種類と組み合わせによって {決まっている}。

流れた流れなかった亜鉛決まっている

この結果からわかることとして、正しいものをえらぼう。

金属の組み合わせによって、取り出せる電流の大きさが変わる

銅を使うと、大きな電流が流れる

同じ種類の金属板を使うと、電子オルゴールはならない

つなぎ方を逆にすると電子オルゴールはならない

表の結果のように、食塩水などの {電解質} の水溶液に {異なる２種類} の金属を入れたときには電気が流れるが、{同じ種類} の金属を入れると電気が流れない。

電解質異なる２種類同じ種類

図の装置を「電子オルゴール」といい、{電流} が流れると {メロディー} が流れる。電流が十分に流れると {曲がはっきりと聞こえる} が、電流が弱いときには {音は聞こえても曲がはっきり聞こえない} 。また、＋極にオルゴールの {＋} をつないだときだけに音が流れるので、回路につないだときに電源のどちらが＋極かを調べることもできる。

電流メロディー曲がはっきりと聞こえる音は聞こえても曲がはっきり聞こえない＋

曲がはっきりと聞こえる

音は聞こえても曲がはっきり聞こえない

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電池

化学中３全5本全30問

学習のねらい

【中学理科】中３で学習する「電池」の単元です。この単元では、化学電池のしくみを理解し、金属イオンへのなりやすさがどのように電池に関わるかを学びます。ボルタ電池やダニエル電池といった具体的な化学電池の原理と、様々な化学電池について学習します。

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動画一覧

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1. ボルタ電池

05:51 確認問題 5問

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2. 化学電池のしくみ

08:24 確認問題 6問

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3. いろいろな化学電池

03:05 確認問題 3問

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4. 金属イオンへのなりやすさ

09:02 確認問題 7問

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5. ダニエル電池

07:00 確認問題 9問

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