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電池(でんち)と電気(でんき)分解(ぶんかい)

化学

カメレオン先生電池(でんち)も電気(でんき)分解(ぶんかい)も酸化(さんか)還元(かんげん)反応(はんのう)だよ。どちらが自然(しぜん)に進(すす)む反応(はんのう)で、どちらが電気(でんき)の力(ちから)で起(お)こす反応(はんのう)か、区別(くべつ)しながら読(よ)み進(すす)めよう。

電池(でんち)(新しいタブで開きます)の起電力(きでんりょく)(新しいタブで開きます)が酸化(さんか)還元(かんげん)反応(はんのう)(新しいタブで開きます)のどの差(さ)から生(う)まれるかを押(お)さえたうえで、鉛蓄電池(なまりちくでんち)(新しいタブで開きます)・リチウムイオン電池(でんち)(新しいタブで開きます)・燃料電池(ねんりょうでんち)といった実用(じつよう)電池(でんち)の反応(はんのう)式(しき)と量的関係(りょうてきかんけい)(新しいタブで開きます)、水溶液(すいようえき)の電気(でんき)分解(ぶんかい)(新しいタブで開きます)で陰極(いんきょく)・陽極(ようきょく)に何(なに)ができるかの決(き)まり方(かた)、ファラデーの法則(ほうそく)とその工業(こうぎょう)的(てき)な利用(りよう)までを、図(ず)と計算(けいさん)つきの例題(れいだい)で順(じゅん)にたどる単元(たんげん)。

この単元のページ

  1. 電池(でんち)の起電力(きでんりょく)と酸化(さんか)還元(かんげん)公式
  2. 鉛蓄電池(なまりちくでんち)の反応(はんのう)と量的関係(りょうてきかんけい)公式
  3. リチウムイオン電池(でんち)と燃料電池(ねんりょうでんち)公式
  4. 電気(でんき)分解(ぶんかい)の電極(でんきょく)反応(はんのう)の決(き)まり方(かた)公式
  5. ファラデーの法則(ほうそく)と電気(でんき)分解(ぶんかい)の利用(りよう)公式

出典・クレジット

  • 単元の構成:文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)」(新しいタブで開きます)(政府標準利用規約 2.0)
  • 学習指導要領の該当箇所:高等学校学習指導要領(平成30年告示)解説 理科編 理数編 化学 (2)物質の変化と平衡 ア(ア)化学反応とエネルギー ㋑電池 ㋒電気分解(新しいタブで開きます)(解説p.102〜103。㋑電池(「電気エネルギーを取り出す電池の仕組みを酸化還元反応と関連付けて理解すること」)と内容の取扱い(㋑については、日常生活や社会で利用されている代表的な実用電池を扱うこと=乾電池・鉛蓄電池・リチウムイオン電池・燃料電池)、㋒電気分解(「外部から加えた電気エネルギーによって電気分解が起こることを、酸化還元反応と関連付けて理解すること。また、その反応に関与した物質の変化量と電気量との関係を理解すること」)と内容の取扱い(㋒については、水溶液の電気分解を中心に扱うこと)、p.103の解説(電池は乾電池・鉛蓄電池・リチウムイオン電池・燃料電池などの実用電池を扱う、電気分解は硫酸銅(Ⅱ)や水酸化ナトリウムなどの水溶液を中心に取り上げ2つの電極でそれぞれ酸化反応と還元反応が起こることやファラデーの法則を扱う)を5ページに分けて扱う。乾電池はマンガン乾電池として中学・化学基礎で既に扱っているため本文から既存ページへリンクし、ここでは起電力の決まり方と実用電池の反応式・量的関係に絞った。電気分解の工業的利用(銅の電解精錬・イオン交換膜法・溶融塩電解)は解説の本文に明記はないが、ファラデーの法則の応用として多くの教科書が扱う内容なので最終ページにまとめた)
  • 本文:Manazoo 編集部

単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。

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