中3理科:化学電池のつくり

<ポイント>
・化学エネルギーを電気エネルギーとして取り出す装置化学電池という
・化学電池には「2種類の異なる金属」と「電流を流す水溶液」が必要
・「電流が流れる向き」と「電子が動く向き」は逆向きとなる
化学変化によって生じるエネルギーを、電気エネルギーとして取り出すことができます。
この仕組みを利用しているものが、化学電池です。
「化学エネルギーを電気エネルギーとして取り出す装置を化学電池」ということです。

どのようにして電気エネルギーを取り出しているのか、を確認していきましょう。
ここでは、「亜鉛板と銅板」(2種類の金属)、「うすい塩酸」(電流を流す水溶液)を使った実験として考えます。

① うすい塩酸に、亜鉛板と銅板を入れて、導線でつなぐ
② 亜鉛が電子を放出して、亜鉛イオンとなる(溶け出す)
 (放出された電子は、導線を通って銅板の方へ)
③銅板では、(電離した)うすい塩酸の中の水素イオンが集まり、
 亜鉛版の方から回ってきた電子を受け取る
④水素イオンが水素原子となって、水素が発生する

ここで「電子の流れ」「電流の流れ」を確認しておきましょう。

・電子の流れ:亜鉛板→導線→銅板

となっています。

「電子の流れ」と「電流の流れ」は逆方向に流れるので、

・電流の流れ:銅板→導線→亜鉛板

したがって、この電池においては、
銅板が+極となり、亜鉛板が−極となります。

<補足>
属原子は、電解質の水溶液の中で、電子を放出して陽イオンになる性質があります。
この性質を、(金属の)イオン化傾向といいます。

高校入試によく出るもののうち、覚えておいてほしいものをイオン化傾向の大きい順に並べると、
「Mg>Al>Zn>Fe>Cu>Ag」となります。

語呂合わせとしては、
曲がる あえて 鉄道が 銀!
マグネシウム・アルミニウム 亜鉛  
などがあります。

このイオン化傾向の使い道としては、「イオンになりやすいものが−極になる」ということです。
上の並びの左側にあるものが−極に、右側にあるものが+極になります。

なお、詳しくは高校の化学で習いますので、今のところは上記のものを覚えておいてください。

<まとめ>
・化学エネルギーを電気エネルギーとして取り出す装置化学電池という
・化学電池には「2種類の異なる金属」と「電流を流す水溶液」が必要
・「電流が流れる向き」と「電子が動く向き」は逆向きとなる

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

当サイト及びアプリは、上記の企業様のご協力、及び、広告収入により、無料で提供されています