理科教育

2023年3月の記事一覧

【化学基礎】実験 ボルタ電池・ダニエル電池・鉛蓄電池・燃料電池

1年生普通科の化学基礎で、電池に関する実験を行いました。今回は3月10日の2限の1-3にお邪魔しました。

生徒の感想  (1年3組  小川柚悟  小川町立東中学校出身)

 今日は、化学基礎の実験で様々な電池を作成しました。作ったボルタ電池、ダニエル電池の起電力の差異は小さく、どちらも約1V(ボルト)ほどでしたが、鉛蓄電池は約2Vと他と比べ大きいものでした。

 今回作った3つの電池の内、鉛蓄電池は二次電池といい、充電をすることで繰り返し使用することが可能で、これは自動車のバッテリーに使用されます。そして今回時間が足りなかったため作れなかった燃料電池は、二次電池であることに加え、発電効率が高く、環境に優しいなど様々な利点があります。これは、化石燃料を用いずに作ることができるため、近い未来に多く活用されることが期待できます。もし機会があれば作りたいと思いました。

 

ボルタ電池は、希硫酸に電極である亜鉛板と銅板を浸して完成です!

△希硫酸をビーカーに注ぎます。

▽電極を浸したら、起電力を測り、プロペラモーターや電子オルゴールにつないで電池の性能をチェックします。

 プロペラもゆっくりとですが回ったところが多く、電子オルゴールもかすかな音を発していました。

ダニエル電池は半透膜を付けた銅管に硫酸銅を入れたものと、亜鉛板を硫酸亜鉛溶液につけて完成です。

同じように起電力を測り、プロペラモーターや電子オルゴールで電池の性能をチェックします。

 ボルタ電池よりは力強くプロペラや電子オルゴールを動かしたようです。

鉛蓄電池は鉛板2枚をビーカーに固定して、希硫酸をそのビーカーに注いで作ります。

そして、ゼネコン(手回し発電機)で充電したら起電力を測り、電池の性能チェックをします。

 起電力も、電池としてのパワーもボルタ電池やダニエル電池より上でした!

燃料電池は飽和食塩水と炭素棒2本の炭素電極を使い、ゼネコンで充電したら完成です。

 生徒は実験では作ることができませんでしたが、先生が演示で作ってくれました。食塩と、炭素しか使っていないのに鉛蓄電池と同様な電池になりました!