登録:平成30年10月25日

自作ダニエル電池の教材化


はじめに

都中理が7月30日に行った夏季研修会の講座2「ダニエル電池」の中で紹介された実践事例の紹介です。
平成29年3月に告示された中学校学習指導要領の理科では、第2学年の内容の取扱いで、
「オ アの(イ)のCの『電池』については、電極で起こる反応をイオンのモデルと関連付けて扱うこと。その際『電池の基本的な仕組み』については、ダニエル電池を取り上げること。」
と示されています。これを受けて解説では、
「実用的な電池の例としてダニエル電池を取り上げ、例えば、その製作を行う。その際硫酸亜鉛水溶液、硫酸銅水溶液、亜鉛板、銅板を用いて回路を形成すると、電圧が生じて電池になることを実験で確かめさせることなどが考えられる。」
としています。
中学校ではこれまでどの教科書にもボルタ電池の実験が記載されていました。
しかし、今回の学習指導要領の改訂を受け、教材会社からダニエル電池の新製品がカタログに掲載され出しています。安定した電圧を保つことが難しく、中学生には説明が難しい現象を含むボルタ電池から、安定した電圧で、しかも明解な原理で動作するダニエル電池への移行が始まっているのです。
これまで高等学校の教科書にダニエル電池は記載され、教材としては一般的で実践例は数多いのですが、透析チューブやセロハンを隔膜にしたものが多く見受けられます。
このページでは、電池の材料を工夫し、安価で、中学生でも手作りできる実験方法を紹介します。


授業

ダニエル電池を使った授業の提案です。
  1. 授業の提案(PDF) 動画2と6で紹介された教材を使っています
  2. 授業の提案(PDF) 動画10で紹介された教材を使っています
    資料提供:1は山口晃弘(品川・八潮学園)、8は佐久間直也(多摩・聖ヶ丘中)

動画・静止画

  1. 植木鉢を使ったダニエル電池 17秒
  2. 素焼きの皿を使ったダニエル電池 17秒
  3. 植木鉢を使ったダニエル電池(超小型) 13秒  その2 11秒  その3 13秒
  4. 寒天ゲルと金属箔テープを使った隔膜レスダニエル電池 16秒
  5. PETボトルに寒天ゲルを入れた隔膜レスダニエル電池 13秒
  6. 高吸水性樹脂を使った隔膜レスダニエル電池 4秒
  7. タレビンと「鼻ぽん」(脱脂綿)を使ったダニエル電池 静止画
  8. アガーゲルを使った隔膜レスダニエル電池 48秒
教材提供:1−4は山口晃弘(品川・八潮学園)、5-6は田太樹(東学大附世田谷中)、7は北田健(江東・深川第三中)、8は佐久間直也(多摩・聖ヶ丘中)

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