電子とイオンを押さえ、「化学電池」も楽勝! | 中3生の「理科」のコツ

教科ごとの勉強法

中3です。「化学電池」のしくみが分かりません…。

 
中学生から、こんなご質問が届きました。

化学電池なのですが、

 どちらが+極、-極になるのか…。

 見分ける方法は、ありますか?」



はい、もちろんあります。

成績アップのコツなので、
しっかり説明しますね!


■化学電池とは?

教科書や参考書には、

化学電池について、こう書かれています。


「化学電池」とは、

◇化学エネルギーを電気エネルギーに変えるしくみ


具体的には――

電解質の水溶液に、

2種類の金属板を入れて、
導線でつなぐと電流が発生します。


たとえば、

うすい塩酸に、亜鉛板と銅板を入れると、

次のような変化が起き、
電流が流れます。



亜鉛板 ⇒ 「-極」になる

 ⇒ 亜鉛はとけて、電子を放出する



銅板 ⇒ 「+極」になる

 ⇒ 水素イオンが電子を受け取り、水素原子に

 ⇒ 水素が発生する



・このとき、電子が移動するため、電流が流れる


これが典型的な「化学電池」ですね。

中3理科のポイントとなります。


上記をよく読んで、

銅板が「+極」になることと、
水素が発生することを、


押さえるのが大事なコツです。

成績アップにつながりますよ!



<ひとこと>

中3理科では、

化学電池について――


「うすい塩酸やうすい硫酸など、電解質の水溶液を使う」

2種類の金属板が必要」

-極の金属はとける。

 +極の金属からは水素が発生する」


という3点が分かればOKと言われます。

しかし、皆さんの多くは、

こんな疑問が残るでしょう。


亜鉛も銅も、イオンがありますよね?

 なぜ亜鉛だけイオンになって、
 銅はイオンにならないのでしょうか?」


これは、たいへん良い質問で、

これが分かれば――

なぜ「銅板」が+極なのか分かる

という大きなメリットがあります。


なので、

中3理科の「隠れたコツ」
お話してしまいましょう。

実力アップへ、行きますよ!



■「イオン」になりやすい金属、なりにくい金属

じつは、金属というのは、

種類によって、

陽イオンになりやすいものと、
なりにくいものがあります。



(化学電池において、

 「陽イオン」は、

 金属が電子を放出することで生まれます。

 ですから、金属には、

 電子を放出しやすいものと、
 そうでないものがある、


 という意味にもなります。)


先ほどの化学電池の例では、

亜鉛が「-極」に、

銅が「+極」になっていましたね。


これはつまり、

亜鉛の方が、電子を放出しやすい

・だから亜鉛が「陽イオン」になり、とける(※)

・とけていく亜鉛版は、電子を失い、「-極」に

⇒ だから、銅板が「+極」になる!

ということなのです。


(※ イオンになると、金属は水にとけます。)


ここから言えることは、

◇亜鉛の方が、銅よりも「イオン」になりやすい

ということです。

これが、亜鉛板が「-極」になる理由であり、

銅板が「+極」になることを
押さえましょう、


という先ほどの話につながります。


銅板が「+極」であることを押さえれば、

 亜鉛板が「-極」になることも
 忘れないので、


 片方をしっかり覚えるのがコツですよ!


 銅が「+極」という結果を押さえた後で、

 “なぜそうなるのか”について、

 この記事を読めば
 ますます実力アップするわけです。




<まとめ>

化学には、「イオン化傾向」という

言葉があります。

高校で改めて習いますが、

納得したい中3生は、
ぜひ下記をご覧ください。



---------------------------------------------------------------
陽イオンになりやすい金属の並び順

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au

---------------------------------------------------------------

左にあるほどイオンになりやすく、

「イオン化傾向」と呼ばれます。


なお、中学生の場合は――

この6つだけで充分です。

Na>Mg>Al>Zn>Fe>C u


ご覧の通り、

亜鉛(Zn)のほうが、
銅(C u)よりもイオンになりやすいですね。


そんなわけで、

亜鉛のほうが電子を放出するのです。



さあ、中3生の皆さん、
次のテストは期待できそうですね。


定期テストは、「学校ワーク」から
たくさん出る傾向があります。

予想できるので、

スラスラできるよう、
繰り返し練習しましょう。


グンと上がって、周りが驚きますよ!
 

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