理科学習指導資料高等学校「理科2」の指導-116/139page

　3)実験結果の例と考察

電池の組数	1	2	3	4	5	6	7	8
食塩水	0.77(V)	1.49(V)	2.27(V)	3.10(V)	3.90(V)	4.72(V)	5.50(V)	6.30(V)	3組で発光　豆球点燈せず
1MNaoH	1.07	1.92	3.02	3.90	4.93	5.80	―	―	2組で発光　3組で点燈
2MH2SO4	0.96	1.88	2.86	3.85	4.86	5.60	6.70	―	2組で発光　3組で点燈
2MH2SO4＋H2O2	0.89	0.89	2.78	3.87	―	―	―	―	2組で発光　1組で点燈

　　ア　使用した発光ダイオードはおよそ1.6Vで,2〜3組目で発光した。このことから発光ダイオードは微少な電流でも発光するので,豆球に比べて便利である。
　　イ　極板は無処理の状態で使用したので,銅板の酸化の状態や,亜鉛板の純度に違いがあるため,実験結果にバラツキが見られる。
　　ウ　2M硫酸に過酸化水素を滴下したものは,豆球がかなり長い間点燈するが,ボルタは減極作用については気付いていなかった。
　　エ　食塩水だけでは,豆球は点燈しなかった。このことから考えると,食塩水や灰汁でいろいろの電気化学の実験を行うためには,かなり大きな極板を多数積み重ねて使用したことがうかがえる。

(4)ボルタの電池についての実験

　1)準備
　　亜鉛板(4×12cm), 銅板(4×12cm), わに口クリップ付リード線,豆球,電圧計,2M硫酸,6%過酸化水素水,5%重クロム酸溶液,5%塩化水銀(2),2M硝酸,炭素粉末,二酸化マンガン,古い乾電池,電解液用セル,極板間絶縁用発泡スチロール

　2)実験方法
　　ア　透明塩ビ板を用いて,右の図のようなセルを製作する。
　　　　(ビーカーを用いると,多量の電解液を要する。)
　　イ　亜鉛板と銅板の間に発泡スチロールをはさんで輪ゴムで極板を固定する。
　　ウ　硫酸を電解液として,電池を組み立てる。
　　エ　極板の組数と電圧の関係,及び豆球の点燈のようすを調べる。
　　オ　ボルタの電池以後の電池の発達の歴史を調べ,ボルタの電池を改良して,長時間電流がとりだせるように工夫する。
　　　例　(ア)銅極を酸化する。
　　　　 　(イ)電解液に,過酸化水素水や,重クロム酸液を加える。
　　 　　　(ウ)銅板のまわりに,古い乾電池からとりだした, MnO₂＋C 粉末をつけて,布で包む。
　　　　　　　 (MnO₂ 粉末と炭素粉末を混合したものを用いてもよい。)
　　　　　 (エ)銅板のまわりに,希硝酸で湿めらせた布をまきつける。