1月の4年生クラスの実験テーマは、「電池」でした。
(電気の実験シリーズ2回目)
毎日のように使っている電池ですが、よく考えるとフシギなことだらけ。
まず、なぜ電池というのでしょうか![]()
「……中に電気が(水みたいに)貯まっているから?」
でも、乾電池を振ってもチャプチャプ言いませんね。
また、電流は回路を回って戻ってくるのに、なぜ「電池が無くなる」のでしょうか?
小さな缶の中でどうやって電気を作り出しているのかも、謎ですね。
そこで、実験!
人類が最初に作った電池、「ボルタ電池」を再現してみることにしました。
プラカップに濃い食塩水を入れ、銅板と亜鉛版を差し込めばできあがり。銅板が+極、亜鉛版が-極の電池になります。
1個では電圧が弱いですが、3個直列つなぎにしてみると……電子オルゴールを鳴らすことができました
なぜこれで電気を作れるかというと、2種類の金属は“電子の放しやすさ”が違うからです。(※イオン化傾向の違い)
銅より亜鉛の方が電子を放しやすいので、亜鉛が電子を出して「亜鉛イオン」になり食塩水に溶けます。電子は回路を通って銅板側に移動し、食塩水中の「水素イオン」が電子を受け取って水素になります。
つまり、電子はグルグル回っているわけではなく、電子を出す物質と受け取る物質が決まっているのです。(このどちらかの物質を使い果たすと、電池が無くなります。)
そして、もうひとつ、なくてはならないのが、イオンが出入りできる液(「電解液」)。
「だから、“電池”なんだ!」
その通り。
この3つさえそろっていれば、いろいろな電池を作れます。
試しに、食塩水の代わりに切ったレモンでやってみると……ちゃんとオルゴールが鳴りました![]()
電解液があると、持ち運びは不便ですね。そこで発明されたのが、「乾電池」。
「乾」と言っても電解液がないわけではなく、ペースト状にしてこぼれない工夫をしてあるのです。
分解済みのマンガン乾電池を観察して、構造を理解しました。
ここで、乾電池のしくみを再現した「備長炭電池」作りにトライ!
食塩水でしめらせたペーパータオルを備長炭に巻きつけ、さらにアルミホイルを巻きます。LED電球を備長炭とアルミホイルにつなぐと、光りました
LED電球をしばらくの間つけっ放しにしておいてから、アルミホイルをはずして電灯にかざしてみると……
「わ~、穴がいっぱい開いてる!」
アルミニウムが電子を出して、溶けたからです。
最後は、二種類のオモシロ電池づくりにチャレンジ!
まずは「11円電池」。10円玉(銅)と1円玉(アルミニウム)で作ります。
みんなで手分けして作ったものを重ねた99円電池で、見事オルゴールが鳴りました![]()
「人間電池」では、自分たちが電池になり、(少々音程は怪しいものの)オルゴールを鳴らすことに成功![]()
さまざまな電池を作って、その構造としくみを学んだ実験でした![]()






