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ダニエル電池(セパレートカップ式・金属箔版)DT-F

北田健先生・竹田淳一郎先生ご指導

授業時間内で完結

セロハンを利用したダニエル電池。
学校にある100mLビーカーにダニエル電池用セパレートカップと電極をセットし、溶液を入れればダニエル電池ができます。

電極には0.05mmの亜鉛箔と銅箔を使用しており、反応が進むと、負極(亜鉛)が約1時間で溶けて減少し、正極(銅)に銅が析出するようすを確認できます。

  • 短時間で「溶ける」「析出する」の反応が確認できます。
  • ダニエル電池用セパレートカップは透明なので、溶液や電極のようすがよく見えます。
  • 銅箔と亜鉛箔ははさみで容易にカットできます。
  • 斜めに切ると、エッジ効果により実験結果が出るまでの時間を短縮できます。

実験の様子

1時間後の電極のようす

亜鉛箔はボロボロになって、溶けていることがわかります。

銅の析出

銅箔は強力テープをつけてはがすと、銅の析出が確認できます。

理解が深まる

実験結果から、教科書に掲載されている粒子モデルの理解が深まります。

【セット内容】

● ダニエル電池用セパレートカップ(アクリル製) 8個
● 銅箔(120×500×0.05mm)1枚
● 亜鉛箔(120×500×0.05mm)1枚
● Oリング 10個 ● 電極板ホルダー 8個 
● セロハン(50×50mm) 40枚

先生の写真

東京学芸大学附属
竹早中学校

北田健先生

先生の声

従来のダニエル電池では、1時間の実験では亜鉛板が黒くなるだけで、溶けていることを実感するのは難しく、実験結果から起こっている反応を生徒自身に考えさせるには無理がありました。それに対して金属箔ダニエル電池は、授業内で亜鉛箔が崩れ落ち、銅箔に析出した銅もはっきりと観察できます。さらに亜鉛箔を斜めに切ることで、エッジ効果により反応が速まり、結果が出るまでの時間を短縮できます。観察結果をもとに反応をモデル化したり、仮説の検証実験として扱ったりと、学びを探究的なものに変えてくれる心強い教材です。

北田 健・鎌田 正裕(2024)
「金属箔とポリプロピレン袋を用いたダニエル電池の開発」『科学教育研究』48(1),3–11.