電解質の水溶液と金属板で電流が

取り出せるかしらべよう

・うすい塩酸、食塩水ともに、濃度によっ

てほとんど起電圧に変化はなくむしろ濃

度が低い方が高くなる場合もあった。食

塩水で２％程度、うすい塩酸では、１％程

度がよい。

・マグネシウムは、５％のうすい塩酸とは

激しく反応し、３０秒程度で溶けてしま

う。１％では、１０分以上原形を留めてい

た。

東京書籍 ３年 Ｐ１８

・金属板(鉄、銅、亜鉛、マグネシウムリボン) ・発泡ポリスチレンの板

・ビーカー(100ml） ・電圧計 ・電源装置 ・豆電球(2.5V用)

・電子オルゴール ・光電池用モーター・みの虫つきｸﾘｯﾌﾟ導線

予備実験には、さらに ・アルミニウム板

・食塩水 ・うすい塩酸(約１％)

食塩水やうすい

塩酸の濃度はど

れくらいがいい

の？。

実験

ステップ 金属板と水溶液を選び電流が

取り出せるか調べる。

❷ 電子オルゴールや光電池用

モーターをつないでみる。

❶ ２枚の金属板を電解質の水

溶液の中に入れる。

❸ 電圧計をつないで電圧を測る。

❹ 電圧計の針のふれ方から、どちらが＋極で、どちら

が－極かを見る。

❺ 同じ金属板の組み合わせでも、電流が取り出せるかやってみる。

３年

粒子

実験

３

ステップ 金属板の組み合わせや水溶液を変える

ステップ 調べた結果を表にまとめる

❻ 金属板の組み合わせごとに、電子オルゴールの鳴り方や光電池用

モーターの回り方を表にまとめよう。

５

％

塩

酸

に

１

分

つ

け

た

。

啓林館 Ｐ88 Ｐ91

２種類

を選ぶ

金属

金属

Ｃｕ

(銅)

Ｚｎ

(亜鉛)

Ａｌ

(アルミニウム)

Ｍｇ

(マグネシウム)

Ｆｅ

(鉄)

Ｃｕ 起電圧

＋極金属

0.7

Ｃｕ

オルゴール□

0.5

Ｃｕ

オルゴール△

1.3

Ｃｕ

オルゴール○

0.1 Ｃｕ

オルゴール×

Ｆｅ 起電圧

＋極金属 0.6

Ｆｅ

オルゴール△

0.3 Ｆｅ

オルゴール×

1.1

Ｆｅ

オルゴール○

Ｚｎ 起電圧

＋極金属 0.2

Ａｌ

オルゴール×

0.6

Ｚｎ

オルゴール△

Ａｌ 起電圧

＋極金属 0.8

Ａｌ

オルゴール□

Ｍｇ 起電圧

＋極金属

東京書籍 ３年 Ｐ１８

予備実験データ

薬品名 薬品の作り方

食塩水 ※(２％) ２gの食塩を98gの精製水に溶かす。そのうちビーカーに80㎝３分入れる。

うすい塩酸 ※(１％) ３㎝３の濃塩酸を105㎝３精製水でうすめる。そのうちビーカーに80㎝３分入

れる。

電解質の水溶液と金属板で電流が

取り出せるかしらべよう

【試料となる液体の作り方】 それぞれ80cm３分

【金属の組み合わせと起電圧(Ｖ)、＋極の金属】

３年

粒子

実験

３

２％ 食塩水

光電池用モー

ターがかすかに

回ったのは、こ

の組み合わせだ

け。

【電子オルゴールの鳴り方の尺度】

○…安定してなる。

□…不安定(音程が変化したり、スピードが遅かったり、メロディー分かる程度)

△…かすかになる。(ジー・・・などメロディーの判別ができない程度)

×…まったく鳴らない。

イオン化傾向は、

Ｍｇ＞Ａｌ＞Ｚｎ＞Ｆｅ＞Ｃｕの

順であるが、Ａｌ＞Ｚｎは逆転を

した。Ａｌ板表面に酸化被膜がで

きたためと考えられる。

同じ金属でも、表面の不純物な

どにより、0.1Ｖ程度の起電

圧が起きる場合も多い。

発光ダイオードはどの金属の組み合わせも光らない。

実験 啓林館 Ｐ88 Ｐ91

←実験Ａ 実験Ｂ→

電圧 0.65Ｖ

※ダイコン１つ

では、0.35Ｖ

電圧 0.55Ｖ

電流 0.2mA 電流 0.2mA

電子オルゴール

は不安定だが鳴

る。

電子オルゴー

ルは、かすか

になる。

金属

金属

Ｃｕ

(銅)

Ｚｎ

(亜鉛)

Ａｌ

(アルミニウム)

Ｍｇ

(マグネシウム)

Ｆｅ

(鉄)

Ｃｕ 起電圧

＋極金属

0.8

Ｃｕ

オルゴール○

0.6

Ｃｕ

オルゴール△

1.4

Ｃｕ

オルゴール○

0.1 Ｃｕ

オルゴール×

Ｆｅ 起電圧

＋極金属 0.6

Ｆｅ

オルゴール□

0.4 Ｆｅ

オルゴール×

1.1

Ｆｅ

オルゴール○

Ｚｎ 起電圧

＋極金属 0.3

Ａｌ

オルゴール×

0.6

Ｚｎ

オルゴール△

Ａｌ 起電圧

＋極金属 0.9

Ａｌ

オルゴール○

Ｍｇ 起電圧

＋極金属

東京書籍 ３年 Ｐ１８

予備実験データ

電解質の水溶液と金属板で電流が

取り出せるかしらべよう

【金属の組み合わせと起電圧(Ｖ)、＋極の金属】 ３年

粒子

実験

３

１％ うすい塩酸

－極がマグネ

シウムのもの

は 光 電 池 用

モ ー タ ー が

回ったのは、

この組み合わ

せと、Ｃｕと

Ｚｎの組み合

わ せ。0.8 Ｖ

以上の場合。

【電子オルゴールの鳴り方の尺度】

○…安定

□…不安定

△…かすか

×…鳴らない

を参照

【発光ダイオードの光り方】

0.8Ｖ以上の場合にかすか

についた。

いろいろな電池をつくってみよう ト ラ イ

備長炭電池の実力

電圧 ０.５Ｖ ※ほぼ12時間変化安定

電流 ２０mA ※ぎゅっとアルミを握れば200mAを越えた。

電子オルゴールは低い音でゆっくりなる。

発光ダイオードはつかない。

光電池用モーターはゆっくりだが約１２時間も回り続けた。

２４時間後

実験

電解質の水溶液と金属板で電流が

取り出せるかしらべよう

３年

粒子

実験

３

こんな導入いかがでしょう。

単１ 176円電池の実力

電圧 ２.５Ｖ

※１セットでは、0.４Ｖ

電流 ２mA

電子オルゴールは元気よくなる。

発光ダイオードは一瞬だけつく。

光電池用モーターは回らない。

一工夫実験

単１ 176円電池

・10円玉(16枚) ・１円玉(16枚) ・ろ紙 ・単３を単１にする電池パック

・彫刻刀(丸刀) ・レモン(１個) (100均で買える)

❶ 電池パックの

中の仕切りを彫

刻刀で削る。力

業です。

※１０円玉が入る

ようになるまで。

❷ 10円玉の大き

さにろ紙を１５

枚切り取る。

❸ ❷で切り取った

ろ紙にレモン汁を

たっぷり染み込ま

せる。

❹ 電池ボックスに１円玉を最初に入れ、次

にろ紙(レモン果汁入り)、次に10円玉と

入れていく。これを16回繰り返す。

予備実験データ

これが１セット １６セット積み上げ

るとこうなる。

こんなに重ねたのに、電子オルゴールしかまと

もに鳴らせないなんてたいしたことないな～

・日頃使っている電池の性能の良さを

実感！

・教科書Ｐ２７のボルタの電堆の説明

にもってこい。

実験

いったいどれくらい

の電流が流れている

の？

予備実験データ

教科書P17のように４人ですると。

電圧は0.30V、しかし電流は、ほぼ0mA。

【電子オルゴールの鳴り方、電流、電圧の値】

人

数

電子オルゴールの鳴り

方

電圧(Ｖ) 電流(mA)

１

人

か す か「ジ ー」と

鳴っている

0.20 ほぼ０

２

人

小さい音でかすか

になる。

0.25 ほぼ０

３

人

音程が少し低いが

変化するが鳴る。

0.27 ほぼ０

４

人

安定して鳴る。 0.30 ほぼ０

電流計の針がかすか

に動く程度。

４人では、低電圧ＬＥＤも省電

力モーターも反応しない。もち

ろん豆電球もつかない。

東京書籍 ３年 Ｐ１７ 電子オルゴールを鳴らしてみよう。

・金属板(銅板、アルミニウム板)

※一辺15㎝以上あると良い。

・バット(ろ紙をひたす用) ・ろ紙

・電子オルゴール ・みの虫つきｸﾘｯﾌﾟ導線

・飽和食塩水(約27％) ※２％食塩水でも

行ったが、あまり変化がなかった。

❶ 右図のように銅板とアルミニウム板、電子オル

ゴールをつなぐ。※電子オルゴールの＋極側を銅に

つなぐ。

❷ ろ紙を食塩水にひたし、銅板とアルミニウム板の

上に置く。

❸ 金属板のろ紙の上に手を置く。

３年

粒子

実験

３

金属板(アルミ板、銅板) ろ紙

飽和食塩水

(できるだけ濃い液)

電子オルゴール