◆実験器具：

• 12-ウェルセルプレート
• 30m・スポイトびん4）（水溶液を入れ，各グループに配付する）
• みの虫クリップつき導線
• テスター
• ICメロディー
• プロペラつき小型モーター
• 発光ダイオードなど直流電圧を検知するもの
• ダニエル電池では半透膜（セルロース透析チューブ）
• 鉛蓄電池では3V平角電池

◆試薬類

• 1.0mol/L CuSO₄
• 1.0mol/L ZnSO₄
• 1.0 mol/L Na₂SO₄
• 銅板、亜鉛板（いずれも1cm×５cm程度）

◆ダニエル電池：ワークシート(pdfファイル）

● 　電池をつくろう　

　 ダニエル電池　（化学エネルギーを電気エネルギーに変 える）

　

高校の教科書に必ず出てくるダニエル電池を、セルプレートを使ってつくってみま しょう。

ダニエル電池は教科書には下図のように描かれています。素焼きと書いてある壁は正 極の部分と負極の部分を分けるもので，イオンを通します。マイクロスケール実験では，素焼きの代わりに透析チューブを使います。

　

各極では次の反応が起こります。

　

正極（銅）　　　Cu^2＋＋2e^-　→　Cu

　

負極（亜鉛）　　Zn　　→　Zn²⁺＋ 2e^-

　

亜鉛がイオンになって、電子を出します。

　

この電子がコードを伝って、銅板に流れ込みます。そして銅（?）イオンが電子を受 け取って、金属の銅になります。

電流の向きは電子の動きと逆です。銅のほうがプラス極、亜鉛のほうがマイナス極に なります。

全体としての反応は

　

　　　　　　　　　　　Cu^2＋＋Zn　→　Cu＋Zn²⁺

　

で，亜鉛がイオンになって溶けだし，金属銅が析出する反応です。

ここでは化学エネルギーが電気エネルギーに変わりますが，電気エネルギーを音のエ ネルギーに変換したり，運動のエネルギーに変換しましょう。

　

　※ここでは飽和食 塩水を使う。希薄な食塩水を使うと，水の電気分解と食塩水の電気分解が同時に起こる。

　

　実　験　１

　ダニエル電池をつくる

シート（電池）に記されているように一つのウェルに1 mol/L CuSO₄を約2 mLとります。

長さ6 cmほどの透析チュ−ブを純水で湿らせて柔らかくし，一端を縛り（結び目をつくる）袋状にして1 mol/L ZnSO₄約1 mLを入れる。この袋をCuSO₄の入ったウェルに立てる。

1 mol/L CuSO₄中には銅 板を，1 mol/L ZnSO₄中には亜鉛板を立て，これらの電極の電圧 をテスターで測定する。　化学エネルギーが電気エネルギーに変わるのがわかるであろう。

ICメロディーやプロペラモーターにつないでみよう。

　

探究　　

2種の金属とその塩の溶液を組み合わせると、電池ができる。

ダニエル電池では2種の金属として銅と亜鉛を使いましたが、 他の金属を使うとどうなるだろうか。

イオン化傾向を参考にして結果について考察しよう。

　実　験　2

　　塩橋を使った電池