【理科】静岡市立東中学校の３年生必見！化学分野のイオンからダニエル電池の仕組みを解説します！
静岡市葵区・駿河区で塾をお探しの皆さん。こんにちは！
思考力学習・ミス防止を徹底指導。集団指導の学習塾WINGSです。
葵小・横内小・竜南小・城北小・伝馬町小・安東小・静大附属小・服織小・森下小
城内中・東中・安東中・大成中
静岡東高校・駿河総合高校の方々にお世話になっております。
今年の東中は特殊でして、生物分野を学習し現在化学分野を学習中です。
今回は久々に解説ブログです！中３化学のイオンからダニエル電池の仕組みを解説します！
イオンと化学電池って関係あるの？
そもそもイオン(化学)と、電池(物理)ってどんな関係があるのか？
これは中２の時に習った電流の正体が関係してきます！
電流の正体とは、電子の移動でしたね。
つまりこの電子の受け渡しができれば電気を流す電池のようなものが作られるという関係があります！
そもそもイオンが何か曖昧な方は下記のブログを参照してください。
【理科】東中3年生の皆様へ！イオン、電解質、電離とは...？
ここからダニエル電池の仕組みを、段階を踏んで解説していきます。
1. イオンへのなりやすさ(イオン化傾向)を知ろう！
金属には実は、イオンへのなりやすさが決まっています。
それをイオン化傾向といいます！
イオン化傾向の詳細については下記のブログを参照してください。
覚えてほしい順番は Ｍｇ ＞ Ｚｎ ＞ Ｃｕ の３つです。
今回はこの中から亜鉛(Ｚｎ)と銅(Ｃｕ)の２種類の金属板を使って電池を作ります！
2. 亜鉛と銅を使用したボルタ電池の仕組みを理解しよう！
亜鉛と銅の２種類の金属で作られる電池をボルタ電池といいます。
今回はこの２つの金属と塩酸(電解質水溶液)を用いて実験をします！
この電子が導線を通って銅板へ移動します。
つまり電子の移動が行われるため、電流が流れていることと同じになります！
ここで少し困ったことが起こります。
銅板から水素(気体)が発生することによって、分極という現象が起き、電圧が低下します。
この問題を解決するために作られたのが次のダニエル電池です！
3. ダニエル電池の仕組みとメリットを理解しよう！
ダニエル電池では亜鉛版と銅板を使うことは変わりませんが、
使用する水溶液を硫酸亜鉛水溶液と硫酸銅水溶液に変えます。
先ほどと同様に亜鉛が溶け出して電子を放出します。
これで電圧の低下を防ぐことができましたが、まだ問題点があります。
このまま進むと銅イオンが少なくなるため、右側のプラスの電気が減り続けます。
それを防ぐために仕切りをセロハン膜(イオンのような小さい物は通り抜ける)にしています！
セロハン膜のはたらきは、
①水溶液が混ざらないようにする
②電気的なかたよりを防ぐ
の２つです！仕組みをしっかり理解して問題を解けるようにしましょう！
まとめ
以上が中学３年生で習うダニエル電池の仕組みでした。
ボルタ電池は静岡市で使用している教科書からは除外されています。
テストではダニエル電池の方のみ出題されますので、理解を深めましょう！
夏期講習までラスト１週間です！
８月はテスト対策授業になりますので、イオンの内容をまた復習していきましょう。
今回のブログで少しでもご興味をお持ちいただけた方、是非WINGSの授業を体験してみてください！
学習相談・無料体験から受け付けておりますので、まずは気軽にホームページから資料請求をしてください。
お問い合わせはホームページの問い合わせフォーム、または054-330-9913までお願いします。
ブログを見ました・友達から聞きました・看板を見ました・チラシを見ました。とお伝えください。
【↓新年特別キャンペーン実施中↓】
