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電池はどうやって、電気を生み出しているのか? ①ボルタ電池 ②ダニエル電池)の2つのケースに分けて考える まず2つの電池に共通で必要なもの ①電解質の水溶液 ②異なる2種類の金属 これらを使って電解質の水溶液に異なる2種類の 金属を入れると金属の間に電圧が生じる これを電池という コロロロ 電圧計 電解質の水溶液 2種類の異なる金属 磁石を回転させる発電機とは電気を流している 電子を移動させている。
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Time ◎ボルタ電池 1つの容器に2つの異なる金属を入れるタイプ (亜鉛と銅) (絵) 鋼板 亜鉛板 Zn Cu うすい塩酸(HCI)=電解質 水にとかすとHCFになる 電子 電子 この容器の中で起こること) 鉛 2n HS CI H 出す ①水中にとか (H+) (CF) いる状態 ②亜鉛が入ると2m(亜鉛) は2つの電子を放出し イオンへ ②はとなる 2n2u2+となろ ↓ ③ 亜鉛のすてた電子は導線を通って銅の方へ ひっぱられ、たまる
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Time *イオンへのなりやすさ (イオン) 陽イオン 一金属じ Na Mg Al Zn Fe (H) Cu Ag 陽イオンに になりやすい なんとまがるゼ 鉄水 なりにくい 銅銀 電子すてたい だから2nの捨てた原子は銅側に行った 金属は陰イオンにならず陽イオンにしかならない (金属は電子が好きじゃない) 電ですてにくい い 原子でいたい だから銅が陰イオンにならぬように水素が電子を もらいにきた。 7、2nの放出した電子は他のものに電子を渡しにくい性質(仲介) なので、わざわざ銅の方まで電子を流して水素はうけとる直接うけとる 少しまさんからも) 200- ④その電子(日)に引き つけられ、H(水) がよってくろ そして 12n Cur Leeten ⑩ 電子をもらい H水素分子になり Cu(銅)にぴたっと くっつく (結果) 亜鉛(2m)の放出した電子を水素イオンがもらって 水素分子になった
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Tine 確認 。 電池のしくみ ・亜鉛板は一極となり、電子を放出し、亜鉛イオン となって水溶液中にとけ出す Zn 2n Zn2+ + 2e- ・銅板は+極となり銅板の表面で水素が発生する 2H++20- H2 一極 電流の向き 素 イオン 亜鉛 2 亜鉛イオン 銅 ル 極 塩化物イオン うすい 塩酸 <電子の動き>2m(亜鉛)側→Cu(銅側 <電流の向き) Cu(銅)側→2n(亜鉛)側 亜鉛はイオンとなって水溶液にとけ出す ので亜鉛板(2)は分子がなくなっていく い うすくなっていく 銅には水素の分子がつくので水素の泡がつく
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○ボルタの欠点 但しボルタ電池には弱点がある ①水素が銅板のまわりにくっついていくと水素イオンが 電子をうけとれなくなる H H H 行きたいのに 行けない 〃 結果 電子のもらい手がないので 電子があまり亜鉛側からも こなくなる (起電力の低下) これを分極作用という 極板に電気を通さない物質が付着することで 電気を通さなくなること 分極作用を起こさせないようにするには 過酸化水素水を用いることがある。 (H2O) ↓ ニオキシドール 酸化させ、水素を水にしてしまう HO²を加えてHOにする
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Timo (ダニエル電池) ボルタ電池の欠点を改良してダニエル電池ができた 違い①2種類の電解質水溶液を使う ②真ん中がセロハンや素焼き板で仕切られていること 銅板 亜鉛板 Zn 2nSO4 水溶液 ICm CuSou水溶液 セロハン or 素焼き板 <水溶液 ペアとしては<金属> 亜鉛板(2m)と 銅板(Cu)と 硫酸亜鉛水溶液(ZnSO4) 硫酸銅水溶液 CCusou) ・ポイント 金属と水溶液に含まれている物質が同じところが ポイント
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水溶液の中で起こること 亜 Date Time 鉛 zut 銅 Ch (2m² SQ4 前提まず、それぞれの水溶液がイオン化して存在している [2nsO水溶液→2SO4 ・ZnSO4水溶液→Zm²+ と SOz CuSO4 水溶液→Cu2+ と SOz- ②亜鉛板(2m)はもう水溶液中に2nムがイオン化した Zn2+がいるので、水溶液の中であまりイオン化 できない。(イオン化しやすさ同じ だが導線の反対側に電子をもらいやすい銅を 発見! 電子()を銅の方へ導線を通っておくり自分は イオン化する
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Date Time 12n Ch (SO 2n ③電子が導線を通ってCuの方へと運ばれていくと そのマイナスに引きつけられた銅イオン(Cu2+)が 近づいてきて電子と合体 銅イオンが銅の原子となった 続けていくと 銅板はCuがくっついて厚くない し亜鉛は2nがイオン化してうすくなる ◎極としては電子と電流の流れは逆なので 銅板は十極、亜鉛板は一極となる
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◎ダニエル電池 Date Time 亜鉛板は一極となり、電子を放出し、亜鉛イオンと なって水溶液中にとげ出す ZnZn2+ 2e- ・銅板は+極となり、水溶液中の銅イオンが電子を 受け取って銅板の表面に銅が付着する Cu2+2e-Cu ・素焼き板やセロハンで仕切ることで電圧や電流の低下を 20 2e 防ぐ 鉛( 亜鉛 So42- Cust銅 So42- ◎セロハンや素焼きを使う理由 (左)硫酸亜鉛水溶液の方→どんどん亜鉛イオンができる 亜鉛イオンは2mなので 全体として④に化 (右)硫酸銅水溶液の方→銅イオンがどんどん銅になるので SO4の割合が高くなり 全体として日に傾く これを何とかするためにセロハンや素焼きの板登場 これらには小さい穴が開いていてイオンや小さい分を通過させる。 ものには中性となろうとする性質があり、この穴を通じた一のバランスを キープしている。
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Date さまざまな電池 Time 使い捨て or 充電できる電池か? ①使い捨ての電池→1次電池 ・アルカリ電池・リモコンとかに入れる 長いのロ リチウム電池・腕時計とか に入れる丸いボタン 電池 ②充電できる電池→2次電池(いわゆるバッテリー)という →/鉛畜電池・車のバッテリーなど 大きい リチウムイオン電池→ノートPCとか モバイルのバッテリー ③もう1つ 酸素と水素を反応させたら水となる この時に生じる電気エネルギーを利用する 燃料電池がある
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(3)がわかりません！！解説お願いします！！
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