電池の最近のブログ記事

こんにちは、みなさん。

2月の実験隊は、「備長炭電池を作って、電池を考えよう!」でした。

下記のメニューで進めていったのですが、

まず、みんなの身近には、どんな電池があるかな?って質問。

いろいろ答えてくれました。(^.^)

b2.JPG

上の写真にあるように、

乾電池(単1・単2・単3・単4・単5・ボタン電池・ラジコン用の電池・アルカリ電池・太陽光電池・・・)

電池は大まかに分けると約40種類。細かく分けると4000種類もあるそうです。

ちょっと前のデーターだから、もっと増えてるかも。

上記の写真の下の太陽光電池は、物理電池と言われ、他のは、化学変化を使って、

電気を起こすので、化学電池と言われます。

余談ですが、単5が一番売れていないそうです。(@_@。

乾電池は、ふつう1.5V。ボタン電池は3Vのもありますね。ラジコン用の電池は9V。

3の倍数?が関係してそう。\(◎o◎)/!

って思ってくれたお友達はいるかな?

そんなお友達は、下記を見てね。電池を分解してますよ。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/2008/11/post-31.html

今回は、こんなものを用意しました。約200本\(◎o◎)/!

b3.JPG

時間短縮のためですが、

備長炭に、キッチンペーパーを巻いたものです。

これを食塩水にぼっちょ~んとつけます。

b4.JPG

そうして、アルミホイルを巻くだけ。

モーターにくっつけると、もう電池になっていて、モーターが回るのです。=^_^=

b5.JPG

思わず、拍手ですね。\(◎o◎)/!

でも、どうして、電池になっちゃうんでしょう?

b1.JPG

備長炭のまわりには、食塩水があります。そしてそのまわりには、アルミホイルが巻いてあります。

アルミホイルは、アルミニウムです。アルミニウムは、食塩水(塩化ナトリウム水溶液)

のように電気を流しやすいものに接すると、アルミニウムイオンとなり、

電子を置いて、溶け出ていきます。

(実際備長炭電池をちょっと置いておくと、アルミニウムに穴があいてボロボロになります。)

その残った電子が、導線を伝わって、備長炭のほうに出ていきます。

その導線の途中に、モーターや豆電球を置くと、電子が仕事をして、

モーターが回ったり、豆電球が光ったりするのです。

 

備長炭は、冷蔵庫や炊飯器などに入れたりして、脱臭材に使うということを

聞いたことはありませんか?

備長炭は、高温で蒸すために、臭いを吸着する穴がいっぱいあるのです。

それと同じで、電池になるとき使うための酸素をため込む穴がいっぱいあるのです。

備長炭はたたくととてもよい音がします。これも備長炭がよい電池になる証拠の一つです。

みんなも、いろいろ実験してくれました。

 

 

  b6.JPGモーターは回るかな?

メロディーは、一本ではあんまりいい音はしなかったね。 

b8.JPG

 麦球は、光ったね。

b7.JPG

 でも、上の写真のように、2本・3本直列つなぎにすると、なかなかいい音がしたり、

明るく光ったりしました。

 

この後、電池の歴史について、お話ししました。

下の写真は、その一つ。

b9.JPG

スプーンを口に入れると、いや~~な感じがすることがありませんか?

ただそれに気付いただけでなく、これは化学変化が起こっているんだ。と思った人がいるのです。

お友達も挑戦。

ちっちゃな音ですが、電子メロディーがなりました。\(◎o◎)/!

 

昔は、水溶液に違う金属を突っ込んで、電池にしていました。

その名残から、電気をためる池ということで、電池という名前が付けられました。

いろいろ実験して、電池の歴史を振り返りました。

 

今回、みんなには、長い備長炭電池と、短い備長炭電池と麦球を

お持ち帰りにしてもらいました。

よくある実験教室では、備長炭は1本しか、作りません。

それだと、豆電球をどうにか光らせることくらいはできるけど、今一つ。

麦球だと確実につきます。それに、麦球は、クリスマスツリーの壊れたのを

使ったので、安上がり。(*^_^*)

長いのと短いのでは、どちらが明るいかとか、勉強にもなります。

 

今回、LEDは持ち帰りにしませんでした。

それは、

麦球は1本でなんとかつきます。

豆電球は、2本のほうがいいかな。

LEDは、2本でないとつきません。

こうなると、LEDのほうが、省エネだっていうことを感じられないのではないかと

思ったからです。

LEDの特性については、また別途。

みんなおうちで実験してくれたかな。(*^_^*)


【おまけ】

1.5Vの電池を分解した時のブログをピックアップしておきますね。

===

単一1.5Vのマンガン電池を分解してみました。

443.jpg

外側は、亜鉛缶です。中の黒い部分は合剤で、二酸化マンガンと
アセチレンブラック(微粒子の活性炭)などが入っています。
そこに、炭素棒が、突っ込まれています。

合剤は、ちょっぴり湿気ていて、時々なんだかさびた電池があるけど、
この部分が液漏れ?して、あんなになっているんだと思います。

亜鉛缶と、炭素棒に豆電球をつなぐと、光ります。
亜鉛缶と、合剤でも、光ります。

亜鉛の部分は、すべて、マイナス極になっています。
普通にある電池は、亜鉛缶の側面にシールド(電気を流さないもの)
を張って、底だけが、マイナス極になるようにしてあるんですね。

亜鉛のバケツに、食塩水を入れて、備長炭を入れてやると、
本当に、こんな感じです。
食塩水が、黒いアセチレンブラックとかに変わっているということです。

441.jpg

ちなみに、ボタン電池などは、シールドはないです。

===

 

 

備長炭電池で電池を考えよう

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こんにちは、おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

1月25日(月)いつもの東児童館で、実験教室を行います。

テーマは、備長炭電池で、電池を考えよう。

 

備長炭に食塩水を含ませたキッチンペーパーをくるりと巻いて、アルミホイルでまたくるりと巻きます。

すると、もう電池の出来上がり (^_-)-☆

 

ふつうのマンガン電池も分解してみます。

そうすると、みんなが作った備長炭電池とそんなに変わらないことがわかります。

 

昔からいろいろな人が、生活の中で起こることを、どうしてかな?

と考えながら、電池ができてきたのです。

そんな電池の歴史も、実験しながら振り返ろうと思います。

 

今までの記事だと下記と似ているかもしれません。

http://tsukuba-ibk.com/omosiro/cat19/

 

この実験は、毎年、東海村の小学校6年生のクラス

すべてを回る、特別授業のために考えたものです。

中学校のイオンのこともちょっとだけ触れています。

ブラックボックス化された電池を身近に感じてくれたらなと思っています。

 

余談ですが、中学校の教科書でも、備長炭電池のことを

燃料電池のように扱っているものがあります。

私は、そうではないと思います。あえて言うなら、充電池。

 

ではでは、またご報告は、のちほど。。。

2009/02/16
 
こんにちは、みなさん。
ずいぶんご報告が遅くなりました。

先月やった、ジュニア(中学生版)のご報告です。

観察したものを、シャーレに詰めてみました。
やってるところの写真を撮らなかったのですが、
できたのは、下記のサイトにある、3品です。
北海道の先生に教えてもらいました。

http://wisdom96.exblog.jp/9178276

みんなホットボンドで着けたのですが、初めて使ったので、
なかなか難しかったです。

お豆も、トリの骨も、蜂の巣も、とっても興味深いものでした。

中でも、トリの骨は、カットして中を拡大すると、こんな感じになっています。

442.jpg

トラス構造と言って、橋の骨組みのようになっています。
薄い骨を強くしてるんですね。

また、上記のサイトのトリの骨には、穴があいてるんですが、
それには、鳥が飛ぶための秘密?が隠れています。 

 
表示 クリックして読んでみてね。

これまた、教えてもらった先生の
を読ませてもらって、書いていますが。 

それと、時間が無くてやれなかったのですが、
今回は、私が以前やったものの写真だけ。
441.jpg
電池の分解です。
1.5Vのマンガン電池を分解して、
これまた、ケースに入れてみました。

単1を入れているんですが、立てては、ふたができません。 
なので、収納時には、横にします。
立てるときは、マジックテープで固定します。
小学校にもっていって、備長炭で電池を作った後、みんなに見てもらいます。
自分が作った備長炭電池とそんなに変わらないので、みんなびっくり


真ん中右を拡大してみますね。

443.jpg

外側は、亜鉛缶です。中の黒い部分は合剤で、二酸化マンガンと
アセチレンブラック(微粒子の活性炭)などが入っています。
そこに、炭素棒が、突っ込まれています。

合剤は、ちょっぴり湿気ていて、時々なんだかさびた電池があるけど、
この部分が液漏れ?して、あんなになっているんだと思います。

亜鉛缶と、炭素棒に豆電球をつなぐと、光ります。
亜鉛缶と、合剤でも、光ります。

亜鉛の部分は、すべて、マイナス極になっています。
普通にある電池は、亜鉛缶の側面にシールド(電気を流さないもの)
を張って、底だけが、マイナス極になるようにしてあるんですね。

亜鉛のバケツに、食塩水を入れて、備長炭を入れてやると、
本当に、こんな感じです。
食塩水が、黒いアセチレンブラックとかに変わっているということです。

こっちは、
9Vのマンガン電池と、8.4Vのニッケル水素充電池

440.jpg

 
以前のですが、リチウム電池は、これ以上、分解してはいけないので、
読んでおいてくださいね。

 http://cohmnet.org/104/modules/weblog/details.php?blog_id=235

マンガン電池は、最初の1.5Vの乾電池と同じ、左上に茶色い
バターキャンディーのようなものが6個ありますが、
そこに合剤が見えてるのわかりますか?

その一つ一つが、1.5Vの電池になっていて、
6×1.5Vで、9Vの電池になっています。
この説明は、上のサイトを見てね。
では、2月の実験隊のお知らせは、もう少し待っててくださいね。

電池の分解

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2008/11/01
こんにちは、みなさん。          おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

私がお手伝いしている、雑誌、「RikaTan」の11月号は電池づくりです。
400.jpg
http://rikatan.com/
この中で、私の担当している記事を少し紹介しますね。

===========================
今月の特集の電池。電池って、種類やサイズがいっぱいあります
よね。100円ショップにも売ってるし。どれを買っていいか迷って
しまいます。 「(゜ペ) エットォ...
電圧も、1.5V・3V・6V・9V・・・これって「サン!」の倍数!?
 何か理由あるのかな? ┐(^-^;)┌
-----------------------------------------------------------------
●電池の電圧は、3の倍数? ボーーー ( ̄Ω ̄)

☆単1・単2・単3・・・と呼ばれる電池の「単」は、「ユニットが一つ」
という意味です。単の後の数字1・2・3...は、サイズの規格を表
しています。一般的なユニット一つ当たりの起電力は1.5Vです。
四角い電池(6V・9V)は、このユニットが4個・6個直列に積み重
なった構造になっています。だから、1.5の倍数になっているの
です。3の倍数ってわけではなかったのですね。ヘ(..、ヘ)☆\(゜ロ゜ )ナンデヤネン!
また、電池は、おおざっぱに分け・・・
============================

てな感じで続くのですが、
この中で出てくる、四角い電池を分解してみました。

★これは、
GPの、マンガン乾電池1604G6F22 9V
と書いてあります。
#GPと書いてあるけど、株式会社大創産業と書いてあります。
ダイソーで買いました。もちろん105円。

398.jpg

ユニットが縦に6個積み重なっていました。(積層型というそうです)
1.5Vのユニットが直列に6個つながっていると思います。



★これは
GP200mAh 20R8H 8.4V NickelMetalHydrideBattery
と書いてあります。これは、本体?外枠がプラスチックです。

399.jpg

電力が1.2Vのユニットが7本直列につながっているようです。
これは、業者さんに頼んで、秋葉原の秋月から買ったのも。
ダイソーのより5倍くらい倍高かったです。


比べて見るとわかるのですが、
ダイソーのは、とっても簡単に作られているようです。
マイナスの極になる金属部分は、ギュッと押しつけているだけです。

これ以外にも、いろんなユニットの組み方があるそうです。
また、8.4Vもあったように、
===
一般用としては9Vの他にラジオ用では45V、67.5V等が、フラッシュラン
プ用として22.5Vが、ストロボの普及にともなって、200V級のものもあっ
たと思います。
===
ってことも教えてもらっちゃいました。 

私がウケけを狙っていた、「サン!」の倍数からは、離れちゃったけど、
いろんなものがあるんですね。 

RikaTanのわいわい実験室というコーナーや、特集の中では、
単1の乾電池(マンガン)を分解しています。
今回の四角い電池より、もっと電池の中身がわかりやすく、
「なんだ電池ってこんなもんなんだ。」ってちょっと、怖さ?
が私はなくなりました。 

RikaTanの分解の紹介の記事には、
化学の知識のある大人と、事故やけがのないように注意しながら、行ってみてください。
分解は実験した人の注意のもと行ってください。
製造メーカーは責任を持ちません。
また、アルカリ電池や充電できる電池では絶対に行わないでくださいと書いてあります。

私は、知らないで、表面をはいで、中身を見てましたが・・・
これも教えていただいたのですが、

下の電池は、充電池です。
表面には、Rechargeable For 9V Applicationsって書いてあります。
お店の紹介は、
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?p=1&q="B-00589"
ってことは、この中身は、分解しちゃだめだってことですね。 
ちゃんと読まなきゃ。(@_@。

もし、分解してみようと思った方は、ちゃんと上のことを守って、
やってみてくださいね。
っていうか、まずは、
RikaTan読んでみてください。

11月の実験隊ジュニアでは、電池の分解もやってみようと思っています。
楽しみにしていてね。

透視実験!?・電池作り

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2008/05/29
こんにちは、みなさん。おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

昨日、ジュニア(中学生)が終わり、実験隊とあわせて、ご報告です。

================

ジュニアは、電池をやりました。
6種類(アルミニウム・亜鉛・鉄・ニッケル・鉛・銅)のうちの2種類の金属を
水溶液(電解質:食塩水・ポカリ・コーラ)などに入れ、つなぐと、
電池になります。
金属の種類、電解質の種類で、起電力(電圧)が違ってきます。
イオン化傾向って知ってますか?
かそうかなまああてにするなひどすぎるしゃっきんきん♪
なんってやつです。
これは、金属が、水溶液に入った時の、イオンになりやすい順に書いてあるのですが、
これで行くと、銅との組み合わせだと、アルミのほうが亜鉛より、高い起電力になりそうです。
でも、亜鉛のほうが、高かったです。
それは、反応速度など、いろいろの要因があるようですが、
電池は、複雑だなと、私は、思いました。
化学反応が起こっているわけですが、ヨウ素でんぷん反応だって、
よくわかってないところもあるようで...
まだまだ未知の部分があるのでしょうね。

おもしろかったのが、コーラとの反応、ほかの電解質では、今一つだった、
ニッケルと鉄の組み合わせが、意外と高い起電力が出ました。
コーラの成分が関係しているのでしょうね。

その他、ゼネコンを使って、蓄電池を作り、燃料電池の説明をしました。

次回は、中学生は、アクアビーズという、エポック社のおもちゃ(素材)を使って、
分子や原子のモデルを作ろうと思っています。
とっても可愛くできますよ。
予定では、6月25日です。
また近くなったら、お知らせします。

================

小学生版は、ふしぎな筒を使った、透視実験でした。





写真の封筒に、3枚の文字を書いた紙のうちのどれか1枚を、
子どもたちに入れてもらいます。

それを私が、透視するのです。








ばっちり当たります。



原理は、こちら、お持ち帰り資料を見てください。読めるかな?
クリックして大きくしてみてくださいね。













筒の周りには、下記の日本碍子の実験のイラストを張っておきました。
これまた面白いです。










写真は、違いますが...
最初の写真のビルのイラストが、
一番面白いかな?
やってみてくださいね。

http://www.ngk.co.jp/site/no114/content.htm




次回は、ゴムについて、勉強しながら、遊んでみようと思っています。
6月30日です。また近くなったら、お知らせします。
2008/03/06
 
こんにちは、みなさん。おもしろ!ふしぎ?実験隊です。

2月のご報告です。
小学生版:2月15日(月)つくば市立東児童館
お題:科学マジック

科学マジックというと、いろんなことがやれちゃいます。
いろんなことやったのですが、
ここには、的を絞った、
『ソーラーパワーとハンドパワーで、ミニミニ風車を回そう!』
をご報告します。
作品としては、こんなものです。


このセットを太陽光が当たるようにおけば、
くるくる中の風車が回りだすのです。





こんなものからできています。









キーワードは、空気の対流です。
太陽光で温められた黒い台の付近の空気が、上に登っていき、風車を回します。
温かい空気は、軽くなって、上に上るのです。
お風呂のお湯も、上が温かいでしょう。(おおざっぱな説明:すみません)
外の環になっているところは、煙突のように、空気の流れを、コントロールしています。
外の環をとって、両脇を手で温めてやると、そのぬくもりだけで、
風車が回りだします。
まるで、マジックのようです。
『ハンドパワーです』ってやつですね。(^_-)-☆

教室は、直射日光が当たってなかったので、
下にカイロを置いておきました。これでも回ります。

この対流を説明するのに、『燃えてふぁっ』の実験をしました。


紅茶のティーバッグを写真のように立てておいて、
火をつけると、なんと、火が消えるころ、飛び上がるのです。








なかなかびっくり\(◎o◎)/!




この実験は、先日お知らせした、
『RikaTan:理科の探検』3月号に載っています。
http://rikatan.com/






風車の実験は、6月号に掲載してもらおうと思っています。





ジュニア(中学生版):2月27日東児童館で行いました。
色変わり木炭電池ということで・・・









こんな感じですが、いい写真がなくて...
まずは、アルミホイルと食塩水で濡らしたキッチンペーパーと、備長炭で、
電池を作りました。
これだけで電池になるんですよ。

次は、備長炭・高分子吸収ポリマー(おむつなどに入っている、水をすうやつです。
なんと1gで、300gの水を吸うといわれています。)・紫色色素を使って、
色が変わる、燃料電池もどきを作りました。
紫色色素は、色変わり実験で使った、酸・アルカリによって色が変わる色素です。
ムラサキキャベツやブルーベリーの色もそうですね。
ブルーベリージャムをヨーグルトに入れたら、ピンク色になるでしょう。あの反応です。
なぜ、備長炭を使うこと言うと、備長炭は、脱臭(吸臭)作用がありますよね。
備長炭には、細かい孔がいっぱいあるのです。その中に匂いが吸収されるのですが、
同じように、電池に使わる分子などをため込むことができるのです。
二つをたたいて鳴らすと、金属のような音がしますよ。
この備長炭、焼肉屋さんが購入する業者さんから購入しました。

電池の反応には、イオンが関係しているのですが、このイオンの動きが、
色でわかるのです。
対象が中学生だったので、工作自体は簡単なので、大丈夫かなと思っていたのですが、
ちょっと内容的には、難しかったようです。
反省です。

今の中学生の教科書では、周期律表がなくなっています。
スイヘイリーベってやつです。
でも、次年度から、また変わるようで、イオンの内容も取り扱われるようです。

実験隊は、3月はお休みにするつもりでしたが、
『なんかした~い!』
ってこが多かったので、
『なんかすること』にしました。
でも、ネタ考えてないのです。
3月17日の週になりそうなので、また、ご連絡します。

それと、何と明日から、お泊まりで、実験教室に行ってきます。
仙台のイオン富谷ショッピングセンターというところです。
金土日12時から14時・15時から17時
今回やった、風車の工作教室をやっています。
仙台の皆さん!(ってみてないか)よかったらいらして下さい。
「投稿見ました」って行ってくれたら、すっごいもの用意してます。なんてことないですよね。

長くなりましたね。
では、またです。

2014年10月

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