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【中3理科】イオンの電池が分からないというから仕方なく

中学生の勉強法
そいる塾長
そいる塾長

どうも、そいる塾長です。

生徒から頼まれましたので仕方なくです。あくまで仕方なくですよ。^^;

こんな質問が。

これ確実に生徒ですね(笑)たぶんこれはこないだ某塾でやっていた教え方で私にも教えやがれという脅迫ではないかと(笑)(私にイオンの話を振ってくるのはそれしかない)

動画を作成できればいいのですが今はまだ環境がないので今日は文章で書きますね。あの授業を文章で書くと非常につらいことになりますが…。といってもテスト前ですしね。

批判覚悟でやってみましょう!いや批判しないで(笑)

中3理科【イオン】の電池の問題の解き方(ふざけてます)

 

多分電池のとこのことだと思います。ということでとりあえずこの図(電池)の状況を説明しますね。

あ、そもそもこの水槽部分が電池だってことわかっていない方がいるので気を付けてくださいね。

こういうことです。これ理解しておいてくださいね。

 

夏のアバンチュール的にイオン(電池)を理解しましょう。

若い男女がひと夏の恋を目当てに集まるその名も水溶液ビーチ。こんな美しい海を前にするとどんな人でも恋がしたくなるってもんです。

世界一有名なネズミがいるかの夢の国。あそこへ恋人とデートにいくと別れちゃうなんていう話聞いたことありませんか?

え?ない?

私2人の女性と行って二人とも別れましたよ。あ、その話はいいです。

この水溶液ビーチもそんなうわさが絶えないビーチなんです。

そこへやってきた一組のカップルが。

付き合って3カ月の仲良しカップル水素Hくんと塩素Clちゃんです。

わかります?水溶液を海に例えております(笑)
塩酸塩化水素が水に溶けたもの。つまり塩化水素水溶液みたいなもんね。だから化学式ではHClと表します。

 

まずは電離について

水素Hくんはイオン高校(男子校)に通うさえない1年生男子。

中学のときはいじめられっ子。

しかし高校ではそんな自分を変えてやる!と一念発起しボディビル部にはいりました。

きっかけはこの本。

この本を読んで俺は人生を変えるんだ!成功者になるんだ!そんな熱い思いを上腕二頭筋にぶつけながら筋トレに励む日々を送っていました。

筋トレって自己肯定感を高めるんです。成長を実感できる。腹筋が少し割れてきたころ水素H)くんはなんだか自分に自信を持てるようになりました。

イオン高校ボディビル部に入った水素(H)くんの勝負服は背中に「電子e⁻」とかかれたボディビル部公式Tシャツ。これを着るとなんだかさらに自己肯定感が高まります。

 

大切なのはどの物質もイオンになる前の電荷は±0ってこと。だからこのときの水素くんは±0。塩素ちゃんも±0です。普段は±0と理解しておいてください。

 

だからでしょうか、そんな水素Hくんに最近彼女ができました。それがこの塩素Clちゃん。

今日で付き合ってちょうど3カ月。

ふたりは仲良く手をつないで(HClの状態となって)波打ち際を走り海へ飛び込みます。

もちろん今日も水素(H)くんの着ているTシャツの背中には電子e⁻の文字が。

 

ところが夏の日差しのせいか海は若い二人をおかしくしてしまいます。

二人は突然大げんかを始めてしまいました。

原因はこの水素(H)くん。塩素Clという可愛い彼女がいるにもかかわらずビーチにいる水着美女ばっか見ては自慢の上腕二頭筋を見せつけてばかりいるんです。

 

 

  怒り狂うClさん

おい!こらぁぁぁ!!!他の女ばっか見てんじゃねーぞこらぁぁぁあ!ほんま最低っ!あなたなんか別れてやるわ!

と、強烈なビンタ!すると水素くんは…

逆切れ彼氏
逆切れ彼氏Hくん

ぶ、ぶ、ぶ、ぶったね!ママにもぶたれたことないのにぃぃぃ~!お前みたいな凶暴な女こっちから願い下げだぁぁぁ!

と逆切れ。こうして仲の良かったHClカップルのひと夏の恋は早くも終焉を迎え、お別れすることに(電離

 

逆切れ彼氏
逆切れ彼氏Hくん

こうなったら塩素ちゃんよりかわいい女の子ナンパしてやるんだもんね!!見てろよ!

水素Hくんは着ていた電子eTシャツを脱ぎ捨て上半身裸(H⁺:陽イオン)になって自慢の筋肉を見せつけながら水着美女をもとめて水溶液ビーチをさまよいます。

電子e⁻Tシャツを1枚脱ぐ、つまり電子を放出することで水素は±0の状態からプラスの状態になるということ。マイナスの電子が一つ減るわけだからプラスが勝って陽イオンになるわけです。

一方この後出てきますが実はこの脱ぎ捨てた電子Tシャツを塩素ちゃんがもってどこかへ行ってしまいます(笑)塩素ちゃんは±0の状態から電子をもらうわけですからマイナスが増える。つまりマイナスの電気を帯びるということで陰イオンとなります。

こんな状態ね。一応電離式を。

HCl → H⁺ + Cl⁻

大事なとこなんでしっかり理解しましょう。

(ハイ頑張ってついてきてくださいね~笑)

 

続いて電池の仕組み

そんな修羅場の水溶液ビーチへ何も知らない二人の男がやってきます。

亜鉛(Zn)くんと銅(Cu)くんです。

二人が着ているTシャツの背中にはあの「電子e」の文字が。

そうです彼らは水素(H)くんと同じイオン高校ボディビル部の先輩であり筋肉でしのぎを削るライバルたちなのです。

ここで豆知識。

実は彼が所属するイオン高校ボディビル部には伝統のマッスルランキング(通称イオン化傾向)というものが存在します。

イオン化傾向(左に行くほどイオンになりやすい)
Li  > K >  Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb > (H2) > Cu > Hg > Ag > Pt > Auッチにそう か  な  ま   あ  あ   て   に すん な  ひ  ど   す  ぎる  借   金

(※レイアウト崩れてたらごめんなさい)

その名の通り筋肉の美しさによるランキングなのですが、これは言い換えれば上着(電子e-Tシャツ)を脱いで筋肉を見せつける(つまり陽イオンになりやすい)ナルシストランキングでもあるのです。

なおこの3人の順位はそれぞれ…

水素(H)くん:第12位。

亜鉛(Zn)先輩:第7位

銅(Cu)先輩:第13位

亜鉛(Zn)くんはランキング上位者。2年生で次期エース候補のマッチョなナルシスト。いわゆるウェイ系モテマッチョ。

一方銅(Cu)くんは科学部と掛け持ちをしている幽霊部員。まだ誰も彼の筋肉を目にしたことはないとの噂も。

水素君はまだそんな銅(Cu)くんよりはちょっとましなレベルの筋肉しか持ち合わせていないペーペーです。

そんな3人が水溶液ビーチでばったり顔をあわせてしまったのです。

すると電子e⁻Tシャツも着ないで上半身裸で女の子をナンパする水素H⁺:陽イオンバージョン)くんを見つけた亜鉛(Zn)先輩が絡みます。

亜鉛先輩
亜鉛先輩

おいこら水素!お前調子のんやボケ。誰の許可とってここで筋肉見せてくれちゃってるの?おらはよTシャツ着ろや!ランキング上位者だけが筋肉見せて良しっていうボディビル部の鉄の掟を忘れたわけやないよな?

俺がほんものの筋肉ちゅうのはどんなもんかみせちゃるわい!

ばさっ!亜鉛(Zn)先輩が電子e⁻Tシャツを脱ぎ捨てました!

ババン!

 

水溶液ビーチに衝撃が走る。

女子たちの視線は上半身裸になった亜鉛(Zn⁺:陽イオンバージョン)先輩の胸筋にくぎずけです。

もはや子の水溶液ビーチは亜鉛(Zn⁺:陽イオンバージョン)先輩の独壇場と化してしまいました。


亜鉛の電極(負極)で起きてる反応式(亜鉛先輩がTシャツ脱ぐとこ)はこうね。

Zn  →  Zn² + 2 e-

脱ぎ捨てたTシャツが電子e⁻です。

 

こういうことね。

それを見た水素H⁺:陽イオンバージョン)くんは急に自分の貧相な筋肉が恥ずかしくなってきてしまいました。自己肯定感ダダ下がりです。

しかし慌てて自分の脱いだ電子e⁻Tシャツを探しますがどこに見当たりません。急いで探さないと亜鉛(Zn)先輩に怒られてしまいます。ピンチ!水溶液ビーチをTシャツ求めて探し回る水素(H⁺:陽イオンバージョン)くん。

するとビーチの端っこでビーチパラソルの下、太宰治「人間失格」を読みふける銅(Cu)先輩を発見しました。はなから筋肉勝負を諦めている銅(Cu)先輩。電子e⁻Tシャツなど脱ぐ気配すらありません。

銅はイオン化傾向が小さいのでイオンになりにくいぞ(まじめキャラ)と理解しておきましょう。オリンピックのメダルは金銀銅。あとプラチナとかもアクササリーでよく聞きません?こいつらが簡単にイオンになっては困りますね。イオンになってどっかいっちゃったら大変ですからね(笑)

 

 

まじめな銅先輩
がり勉銅先輩

あ、水素くんじゃないですか。君の電子eTシャツならさっき君の彼女の塩素(Cl)さんがもって歩いているのを見ましたよ。

あ、あの様子じゃあ”元”彼女ですかね…シシシ

あ?僕?ここで読書してまーす。シシシ

どうやら水素(H)くんが脱ぎ捨てた電子eTシャツは塩素ちゃんが持って行ってしまった様子。

 

電子eTシャツを握りしめ泣きながら水溶液ビーチをさまよう塩素(Cl⁻:陰イオンバージョン)ちゃんを銅(Cu)先輩が見たとのこと。

まじめな銅先輩
がり勉銅先輩

あれはもう…戻ってこないと思うよ…シシシ

困ったことになりました。塩素(Cl)ちゃんはみつかりそうにない。

となるとこのままじゃ着て帰る服がない。自己肯定感ダダ下がりでもう早く自分の貧相な筋肉を隠したい。こんなビーチからはさっさと帰りたいのに。

すると遠くから亜鉛(Zn⁺:陽イオンバージョン)先輩の声が。

亜鉛先輩
亜鉛先輩

俺の電子e⁻Tシャツお前にやるわ。帰って筋トレでもしてろ。

そういって銅(Cu)先輩のビーチパラソルめがけて電子eTシャツを投げました。ぽ~い。

その瞬間水溶液ビーチの空に電流が(電子eTシャツが飛んでいく方向とは反対の向きですが)流れ、どこかで豆電球が光り、もしくはプロペラが回った気がしました。

上の矢印は電子の動き。電流は逆向きね。
亜鉛(Zn)がイオンになる際に放出する電子が陰極(亜鉛側)から陽極(銅側)に導線を通って移動。これが電子の流れ(電流はその逆ね。)そしてその電子を電子を欲しがっている(上着を着たい)水素くんが受け取ってイオンから普段の水素くん(H₂)に戻りこの水槽から脱出(します。水素の発生)

こうして水素くんは一人、銅先輩のその電子e⁻Tシャツを着て水溶液ビーチから去っていきましたとさ。

 

という図でした(笑)

本当はもう少し違った(もっとひどい笑)説明をするのですが、それだと記事が水着美女だらけになってしまいまいさすがに教育上アレですので今回はマッチョマンに置き換えております。生徒の皆さんご期待にお応えできずごめんなさい(笑)

あ、別に普通に説明できるんですよ、ただこの話をしろと生徒から脅迫されたのでしたまでです。私は決して悪くない(笑)

ちゃんとした理科のお話

ゴホン…えーっと、ちゃんとしたお話をしますね。

理科で大切なのは原理原則。

ですので、まず今回の単元では「イオンとは何か」ということをしっかり理解しましょう。

ポイントは電子の動き

まず陽イオン、陰イオンがそれぞれ電子を放出する、電子を受け取るという関係になることを理解しましょう。

それをしっかり電離式、イオン反応式で書けるように。苦手な人が多いですが両辺のプラスマイナスが同じ(中学の間は±0)になるように気を付けていればさほど難しくないですよ。それより元の化学反応式が書けないと話になりません。

しっかりその辺は1・2年の範囲を復習しておきましょうね。

そのうえで電気分解や電池では電子がどこからスタートしてどう動くか、というところから考えをスタートさせるように。

この辺は最後の中和反応のところでも重要となります。

一見とても難しそうに見えて苦手意識を持つ子が多い単元ですが、ある意味原理原則を理解すれば暗記することも少なく(中1・2の化学をさぼっていなければですが…)非常に簡単な単元でもあります。

上のようなふざけた解説をするのは「イオンは怖くないよ~」と思わせるためにやってるわけですよ!(笑)

こないだTwitterでも話題になっていましたが一応私は少しだけ化学基礎の範囲まで突っ込んで教える派です。途中出てきたイオン化傾向なんかは学校の先生によっても教えちゃう人がいるようですし別に教えといてもいいでしょう。

生徒のなんで?に答えず「おぼえとけ」はあまり好きではないのでね。高校化学の範囲に突っ込まないとなかなかこの原理原則が理解しづらいとは思うのですが、逆にこの単元は半年後はじまる高校化学の理解に必要不可欠です。絶対に得意分野にできるよう理解しましょう。

まぁたまには楽しくやってみるのもいいですよね(たまになのかどうかは生徒だけが知っている笑)

ちゃんと教えながらやるともう少しましな感じにはなるのでまた時間見つけて教えに行きますね。

と、前半のふざけた解説に加え、後半は雑な感じになりましたが少しでも参考になれば(ならないよね笑)

今後はこういうのは会員専用ページでやりたいところ^^;

 

今日はこのへんで。

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