中3 理科1学期に学ぶ化学電池とイオンの解説

October 26, 2017

こんばんは!

篠崎駅と瑞江駅のちょうど真ん中にある、個別指導plus1の小山です!

 

 

 

化学電池でテストに出やすいところ

まとめてみましょう

 


Q.「化学電池」とは?



A. (化学) エネルギーを (電気) エネルギーに変える電池


「電池の流れ」

(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。

「よく出る問題」を解説

うすい塩酸に、亜鉛板と銅板を使った問題!!


結論から言うと 

「イオンに変化すると金属は水に溶けます」

さらに実験の結果も先に


①亜鉛板側

  亜鉛は塩酸内でとけて亜鉛イオンとなり、電子を放出する。(陽イオン)


②銅板側 

  水素イオンが電子を受け取り、水素原子に

 水素という気体が発生する 


③電子が移動すると、電流が流れる


④亜鉛版がマイナス極  銅板がプラス極



ここから先は①~④を追って説明します。


そもそも金属には

イオンになりやすい金属、なりにくい金属というのが存在します。

<番外編 高校化学分野 中3の教科書にも発展要素として載っている教科書も>

それは・・・・・・・イオン化傾向!!!!!!! どーん!!!

 

これを覚えておくと亜鉛が先にイオンになることがわかります。

左に行くほど陽イオンになりやすい

 

 

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

 

貸そう (K) か (Ca) な (Na)、 ま (Mg) あ (Al) あ (亜鉛:Zn) て (鉄:Fe) に (Ni) する (Sn) な (鉛:Pb)、 ひ (H) ど (銅:Cu) す (水銀:Hg) ぎる (銀:Ag) 借 (白金:Pt) 金 (金:Au)

 

中3でよく出るものを抜粋すると

Mg>Al>Zn>Fe>C u

よって亜鉛のほうが銅より先に電子を放出する。(陽イオンは電子を放出!!)

2個電子を放出するので 亜鉛イオンは右肩に2+がついてます

①は解決

 

次に

塩酸内には水素イオン(陽イオン)と塩化物イオン(陰イオン)があります。

さらに

①で放出された電子2個は導線を通って反対側の銅板側に移動していきます。★


そうすると水素イオン(陽イオン)がマイナス(電子)を欲しがって銅板側に吸い寄せられて

ちょうど移動してきた電子2個をいただきます。 水素イオンが水素に変わり

銅板側から水素の泡が発生したわけです。

 

②も解決


電子はマイナス極からプラス極に移動します(中2電流の分野)

と同時に電流はプラスからマイナスに移動→無事に電気が流れ電池としての役割ができます。

よって★より亜鉛側がマイナス 銅側がプラスです。

③④解決

 

 

<おまけ> 亜鉛板での動き 亜鉛が2個電子をなくしたら亜鉛イオンに

 Zn -2e- → Zn2+

これを教科書風に移項して

Zn→Zn2+ +2e-       東京書籍教科書P.33

 

同じく銅板では 2個の水素イオンが2個の電子をいただき水素発生

 

2H+ + 2e-  → (2H) →H2   

 

 

 

 


最後のまとめ(中3レベル)
「うすい塩酸やうすい硫酸など、(電解質の水溶液)を使わないと電池は作れない」

「(異なった2種類の)金属板を使うと電池が作れる」

「-極の金属はとけてイオンに変わり  +極の金属からは水素が発生する」

 


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