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木炭・アルミニウム電池の作り方


木炭は,皆さんのおじいさんおばあさんの時代までは,昔から日本では大切な熱源でした.冬の暖房は木炭のコタツです.お台所でも,さかな焼きやご飯をたくのにもつかわれました.冷蔵庫の中に木炭を入れておくといやなにおいを吸い取ってくれる(吸着する)ことを知っているひとも多いと思います.冷蔵庫の中のにおいだけでなく空気中の酸素も吸着する性質があります.これが電池のプラス極としてはたらくのです.

アルミニウムは,ナポレオンの時代は白金よりも高価な金属でした.鉱石から金属にするのが大変むずしかったのです.大変酸素と結合しやすい金属です.酸素とアルミニウムが結合する時に発生するエネルギーを利用して電池を作ろうというわけです.このさい,いろいろ調べたり実験したりして化学にしたしんで下さい.

下に写真入りでし示した木炭・アルミニウム電池の作り方は,一つの例にすぎません.まずこのやり方で作った電池を試してみる,そして,もっとパワーのあるものはどうやったら出来るか,あれこれと自由に工夫してみることに力を入れてください.

家にあるもので,だれでも電池がつくれるよ.

みんなでつくってみよう.

写真はクリックで拡大できます.

用意するもの

・木炭(備長炭など)

*ホームセンター
  キャンプ用品店で売られています
・アルミホイル(家庭用)
・食塩水(食塩をとかした水)
・ティッシュペーパー
・輪ゴム

・その他,電気を流す導線や電圧を調べるテスターや電圧計,電球,モーターなど.

つくりかた

  1. 木炭のはしにアルミホイルを巻きつけて,輪ゴムでとめる(アルミホイルのはしをねじっておく)

  2. アルミホイルから少しはれたところにティッシュペーパーを巻きつけて,輪ゴムでとめる
    (木炭と4.で巻くアルミホイルがさわらないようにする)

  3. ティッシュペーパーを食塩水でぬらす

 

  1. ティッシュペーパーよりせまい幅のアルミホイルを巻きつけて輪ゴムでとめる
    (アルミホイルのはしをねじっておく)
  1. 1.でねじったアルミホイルと4.でねじったアルミホイルの間の電圧を電圧計やテスターで測ると0.8〜1Vぐらいの電圧がでる
    (1.5Vの豆電球やムギ電球なら光る.)

うまくできなかったとき:解決のヒント

電池になるわけ

<かんたんな説明>

アルミニウム(アルミホイル)のような金属は,水と出会うことでイオンになり水の中に出ようとします.金属がプラスのイオンになるとき電気の元(電子)が金属から出ていこうとします.一方,木炭に吸着した酸素は,食塩水の水と,アルミニウムから出された電子とをとりこんでマイナスのイオンを発生しようとします.この二つのはんのうが組み合わされて電池ができるのです.

<詳しい説明>は,ここをクリック

良い電池を作るヒント

良い電池は,たくさんの電流が取り出せる電池です.たくさんの電流がながれるためには,電気が通りやすいこと,電気をだすはんのうがいっぱい進むことがたいせつです.そのため,はんのうの表面積,接触の具合,用いる材料の性質などけんきゅうしてみましょう.

ここに書いた以外に,どんなことが考えられるでしょうか?化学の反応を考えて電池の出力(取り出せる電流のおおきさ)を大きくする工夫をしましょう.

家であつめることができないものでも,中学校や,高校の理科の先生に分けてもらえるのであれば,アルミニウム以外の金属を使ったり(たとえばスーパーの大工道具売り場にあるボルト,アングルなどは亜鉛めっきされ青光りしています.これを金属亜鉛として使えます),食塩水を他のものに変えることで,力のつよい電池や,長持ちする電池を作ることができます.先生にみていただきながら,けがをしないように工夫してみましょう.また,今回のコンクールにおいては,使用できる物と,できない物の決まりがありますので,コンクールに参加される場合は,規則(<コンクール規則>は,ここをクリック)をよく読んで下さい.

<詳しい説明>は,ここをクリック

{お店で手に入るものでも,きめられた使い方でないことをすると危ないもの,火がつくもの,有毒なガスの出るものがあります.また,一般にお店で売られているものは,いろいろなものがまざったものであり,2つ以上のものをまぜると危ないことがあります.木炭,アルミニウム,食塩 以外のものを使用するときは,必ず,学校の先生に見ていただきましょう}

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