【中3理科】化学電池のしくみのポイントと練習問題

今回は、化学電池と化学変化についての学習です。

化学電池のポイント

化学電池とは、物質がもつ化学エネルギーを電池エネルギーに変えるしくみです。

• ＜－極での反応＞亜鉛電子が2個の電子を放出して溶けだし、亜鉛イオンになります。
• ＜＋極での反応＞水素イオンが電子を受けとり、水素原子となり、2個の水素原子が結びついて水素分子となります。

電池をつくる実験

• 食塩水か、うすい塩酸に、銅板と亜鉛板を入れ、銅板（＋）、亜鉛版（－）に、電子オルゴールをつなぐ。すると、オルゴールが鳴り、電池になったことが確認できた。
• ＋と－の極を逆にすると、電子オルゴールはならず、電池はできないことがわかる。
• 同じ種類の金属の組み合わせだと、電子オルゴールはならず、電池はできないことがわかる。

イオン化列

金属をイオン化傾向の大きい順に並べたもの。

組み合わせる金属が離れているほど、電池としてはいい。たとえば、　Mg（マグネシウム）とCu（銅）の組み合わせだと離れているので、はっきりと音がでます。しかし、Mg（マグネシウム）とZn（亜鉛）だと近くなり、はっきり音はしても、曲として聞きづらくなります。この場合、Zn（亜鉛）が右にあるので、＋極になります。

いろいろな電池

• 二次電池…充電をし繰り返し使うことのできる電池で、鉛蓄電池などがあります。なお、充電できない電池を一次電池といいます。
• 燃料電池…水の電気分解とは逆の化学変化（水素と酸素の化合）を利用する電池です。

化学電池と化学変化の練習問題

問1（　　　）に適語を入れよ。
（1）（　　　　）エネルギーを電気エネルギーに変えて取り出す装置を電池という。
（2）電池には（　　）種類の金属と電解質水溶液が必要である。
（3）亜鉛板と銅板を使って電池を作る場合、陰極になるのは（　　　）である。
（4）燃料電池とは（　　　　　）の逆の化学反応を利用して電気エネルギーを取り出す装置である。
（5）二次電池とは（　　　）できる電池のことである。

問2　図は、うすい塩酸に亜鉛板と銅板を入れて導線でつないだとき、亜鉛板の亜鉛原子が電子を放出して、亜鉛イオンになり、電子が導線を通って銅板側に動く、化学電池のしくみを表しています。次の問いに答えなさい。

（1）電流の向きは、図のＡ、Ｂのどちらか。
（2）銅板で電子を受けとるのは、何イオンか。
（3）銅板で発生している気体Ｃは何か。化学式で書きなさい。
（4）図で、＋極になっているのは、亜鉛板と銅板のどちらか。

化学電池と化学変化の練習問題の解答

【問1】
（1）化学
（2）2
（3）亜鉛板
（4）水の電気分解
（5）充電

【問2】
（1）Ａ
（2）水素イオン
（3）Ｈ₂
（4）銅板