鉛蓄電池・その他の電池

2011/10/07
高等学校 実習教員のための観察、実験研修講座
－実習教員（理科・家庭科）研修講座－
協議 電池・電気分解に関するアンケート結果報告
高等学校 実習教員のための観察、実験研修講座
－実習教員（理科・家庭科）研修講座－
協議 電池・電気分解に関するアンケート結果報告
鉛蓄電池（はい・したことがある ２２校）
①実験方法
・ ビーカーに H2SO4（3mol/L）を入れ、2 枚の Pb 板を対立させ導線で電源装置につなぎ、3V の電圧を
5 分かける。電流計、電圧計、豆電球をつないで測定、観察する。
・ 電池 2 個を直列に接続し、３V の電圧を 20 分かける。電圧計、ニップル球をつなぎ、消えるまで電圧
の変化を見る。
・ すべり抵抗器を入れて 6V の電圧を 3 分かける。豆電球をつなぎ電流、電位差を計る。
・ ゼネコン（簡易発電機）で充電する。極板の色の変化を観察し、電圧計を接続して起電力を測定する。
・
演示実験で、車のバッテリーを見せる。
＜充電＞
・
電源装置
・
電池
・
ゼネコン（手回し発電機）
② お勧め・工夫点
・ Pb 板を筒状に 2 枚合わせ、間に防虫網をはさむ。
・ Pb 板を折り曲げてビーカーの端に固定する。ネット（少し厚めのもの）とクリップ（お菓子の袋をは
さむ大型のものを使用）ではさむ。
・
2 枚の Pb 板の間に発泡スチロール、木片をはさむ。
・ 金属ホルダーや穴をあけたプラスチック板、フォームポリスチレン板に Pb 板を差し込む。
・ 直流電源装置として、電化製品（コンピューターなど）の電源装置を利用。
・ 一括制御の大型電源装置で電圧は、高めに設定する。
・
ゼネコンは、100 回以上ゆっくり回転させて充電する。
・
Pb 板をスポンジタワシの粗い面とホーミングを使って研磨する。
・
Pb 板をサンドペーパーで磨く。
・
豆電球は 2.5V を使用する。
・
H2SO4 は、ろ過することで、何度でも使用できる。（濃度が薄くなるので、濃 H2SO を加える。）
・
褐色になった Pb 板を負極につなぎ、よごれを正極 1 枚の Pb 板にまとめてしまってから 1 枚のみタ
ワシで洗う。
その他の電池 （はい・したことがある 18 校）
（ア）
・
くだもの電池―みかん、レモン、大根の輪切り、饅頭のあんこなど
みかんと Cu 板、Zn 板を使いオルゴールで確認する。主に中学校でする実験。
・ 太い大根に電池用電極を指すと大きい電位差が得られた。
・ レモンなどを使って電池ができることを体験させている。
・ 金属や果物の種類をかえてボルタの電池の確認を行う。
・
金属板をレモンに差し込み小学校の復習として導入している。
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2011/10/07
（イ）
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バケツ電池
・バケツ（トタン）、炭素棒（HNO3 で湿らせた綿
を巻く）、水、食塩
・トタンでできたバケツと木炭、食塩水を用いて
電池を作る。
身近にあるものを使って簡単に電池が作れるこ
とを紹介している。（図１０）
図１０
（ウ）
備長炭電池
・ 備長炭を食塩水で湿らせた紙で巻き、紙側と炭側で
＋、－とする。
・ ティッシュペーパーを飽和食塩水に浸し、炭にペー
パー、アルミホイルを巻き導線をつないでオルゴー
ルで確認。直列回路を作ることもします。総合の時
間に作る。木炭は洗いよく乾燥させておく。
（図１１）
（オ）
図１１
３３円電池（11 円電池）
・ 10 円硬貨（銅）と 1 円硬貨（アルミニウム）の電極電位
の差を利用してオルゴールがどれだけの電圧で鳴るかを
確認。硬貨よりやや大きめにろ紙・キッチンペーパーを
切り食塩水（水 100ml に大さじ 1 杯の食塩を溶かしたも
の）が入ったシャーレにつけてしみこませる。10 円、ろ
紙、１円の順に重ね、22 円、33 円それぞれ電圧の測定、
およびオルゴールが鳴るかどうかの確認。（図１２）
図１２
・ 10 円、ろ紙（食酢）、1 円を重ねる。豆球はつかないが
オルゴールは鳴る。
（エ）
燃料電池
・ペットボトルに食塩水を入れキャップに穴を開け、鉛筆の芯を差し、乾電池をつないで充電する。オル
ゴール接続し確認する。生徒が自宅でできるように考えた。
・ペットボトルに Na2SO4（1mol/L）を入れ、横にしておく。２箇所穴を開けて備長炭を電極とし電源装
置で５分間通電する。プロペラが回るのを確認する。Na2SO4 はこぼすと結晶が白く残りやすい。
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2011/10/07
（カ）
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手づくり乾電池
・ フィルムケース、アルミホイル、ろ紙、食塩水（飽和）、活性炭、炭素棒で作る。
（図１３）
・ パナソニックから手づくり電池キットを購入し生徒に乾電
池を作らせる。作る工程中に各々の個人の特性が影響し、
さまざまな完成品ができ面白い。出来上がったものの電圧
を測定し、電池として完成しているかいろいろな器具をつ
なげて確かめる。
図１３
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