暗記ソング / 水の電気分解
水に電気 流して分解
見えない変化 始まるよ
そのまま水じゃ 流れにくい
入れるのはこれ 水酸化ナトリウム
うすい水溶液 準備する
電気を通して 分解する
水は分かれる 二つの気体
水素と酸素 生まれるよ
H₂と O₂だ
陰極マイナス 水素が出る
陽極プラス 酸素が出る
マイナス水素 セットで覚える
プラスは酸素 これが基本
体積比なら すぐ言える
水素が2で 酸素が1
二対一で 出てくるよ
水素が多い 二倍出る
グラフ問題 よく出るよ
水素はポンと 音を立て
酸素は燃えを 強くする
水とは違う 物になる
一つの物質 分かれていく
これが分解 化学変化
名前は電気分解
水素と酸素 生まれるよ
陰極水素 陽極酸素
二対一で 完ぺきだ
電気分解 覚えよう
水は分かれる 二つに
新しい物質 できている
これ全部 覚えたら
テストはきっと 大丈夫
見えない変化 始まるよ
そのまま水じゃ 流れにくい
入れるのはこれ 水酸化ナトリウム
うすい水溶液 準備する
電気を通して 分解する
水は分かれる 二つの気体
水素と酸素 生まれるよ
H₂と O₂だ
陰極マイナス 水素が出る
陽極プラス 酸素が出る
マイナス水素 セットで覚える
プラスは酸素 これが基本
体積比なら すぐ言える
水素が2で 酸素が1
二対一で 出てくるよ
水素が多い 二倍出る
グラフ問題 よく出るよ
水素はポンと 音を立て
酸素は燃えを 強くする
水とは違う 物になる
一つの物質 分かれていく
これが分解 化学変化
名前は電気分解
水素と酸素 生まれるよ
陰極水素 陽極酸素
二対一で 完ぺきだ
電気分解 覚えよう
水は分かれる 二つに
新しい物質 できている
これ全部 覚えたら
テストはきっと 大丈夫
教科書
水の分解と電気分解
Q1. 水を加熱して水蒸気にしたあと、冷やすともとの水にもどりますか。答え
もどる
【解説】
水は加熱すると水蒸気になるが、冷やすと再び水にもどる。
これは物質そのものは変わっておらず、状態だけが変化している。
このような変化を状態変化という。
【解説】
水は加熱すると水蒸気になるが、冷やすと再び水にもどる。
これは物質そのものは変わっておらず、状態だけが変化している。
このような変化を状態変化という。
Q2. 水蒸気をさらに強く加熱しても、水は分解されますか。
答え
分解されない
【解説】
教科書では、紙をこがすほど高温にしても、水は分解されないことが示されている。
つまり、加熱だけでは水は別の物質にならない。
しかし、電流を流すと、水は分解される。
【解説】
教科書では、紙をこがすほど高温にしても、水は分解されないことが示されている。
つまり、加熱だけでは水は別の物質にならない。
しかし、電流を流すと、水は分解される。
Q3. 水に電流を流したとき、電極から発生した気体は、水蒸気ですか。
答え
水蒸気ではない
【解説】
発生した気体は、冷やしても水にもどらない。
そのため、水蒸気ではなく、別の気体だと考えられる。
この実験から、水は電流によって別の物質に分かれることがわかる。
【解説】
発生した気体は、冷やしても水にもどらない。
そのため、水蒸気ではなく、別の気体だと考えられる。
この実験から、水は電流によって別の物質に分かれることがわかる。
Q4. 物質に電流を流して分解することを何といいますか。
答え
電気分解
【解説】
電流によって物質が別の物質に分かれる化学変化を電気分解という。
水の電気分解では、水が水素と酸素に分かれる。
中学理科で非常に重要な用語である。
【解説】
電流によって物質が別の物質に分かれる化学変化を電気分解という。
水の電気分解では、水が水素と酸素に分かれる。
中学理科で非常に重要な用語である。
電気分解装置と電極
Q5. 電源装置の＋極につないだ電極を何といいますか。答え
陽極
【解説】
電源装置のプラス側につないだ電極を陽極という。
水の電気分解では、陽極から酸素が発生する。
「＋極＝陽極」とセットで覚えることが重要である。
【解説】
電源装置のプラス側につないだ電極を陽極という。
水の電気分解では、陽極から酸素が発生する。
「＋極＝陽極」とセットで覚えることが重要である。
Q6. 電源装置の−極につないだ電極を何といいますか。
答え
陰極
【解説】
電源装置のマイナス側につないだ電極を陰極という。
水の電気分解では、陰極から水素が発生する。
「−極＝陰極」と整理して覚えよう。
【解説】
電源装置のマイナス側につないだ電極を陰極という。
水の電気分解では、陰極から水素が発生する。
「−極＝陰極」と整理して覚えよう。
Q7. 純粋な水に電流がほとんど流れないため、とかして使う物質は何ですか。
答え
水酸化ナトリウム
【解説】
純粋な水には電流がほとんど流れない。
そのため、水酸化ナトリウムをとかして電流が流れやすくする。
水酸化ナトリウム自体を分解しているのではなく、水を分解しやすくするために使っている。
【解説】
純粋な水には電流がほとんど流れない。
そのため、水酸化ナトリウムをとかして電流が流れやすくする。
水酸化ナトリウム自体を分解しているのではなく、水を分解しやすくするために使っている。
Q8. 水酸化ナトリウム水溶液をあつかうときに注意することは何ですか。
答え
皮膚や目につけないようにする
【解説】
水酸化ナトリウム水溶液は、皮膚や衣類をいためることがある。
もし目や皮膚についた場合は、すぐに大量の水で洗い流す必要がある。
安全に実験することも理科では重要である。
【解説】
水酸化ナトリウム水溶液は、皮膚や衣類をいためることがある。
もし目や皮膚についた場合は、すぐに大量の水で洗い流す必要がある。
安全に実験することも理科では重要である。
水の電気分解の結果
Q9. 水に電流を流すと、陰極と陽極のどちらからも気体が発生しますか。答え
両方から発生する
【解説】
水の電気分解では、陰極と陽極の両方から気体が発生する。
陰極では水素、陽極では酸素が発生する。
どちらの極から何が出るかは頻出問題である。
【解説】
水の電気分解では、陰極と陽極の両方から気体が発生する。
陰極では水素、陽極では酸素が発生する。
どちらの極から何が出るかは頻出問題である。
Q10. 水の電気分解で、より多く気体が発生するのは陰極側と陽極側のどちらですか。
答え
陰極側
【解説】
陰極側では水素が発生し、陽極側では酸素が発生する。
発生する体積は、水素が酸素の約2倍になるため、陰極側の方が多く見える。
「水素2：酸素1」は重要な比である。
【解説】
陰極側では水素が発生し、陽極側では酸素が発生する。
発生する体積は、水素が酸素の約2倍になるため、陰極側の方が多く見える。
「水素2：酸素1」は重要な比である。
Q11. 陰極から発生する気体は何ですか。
答え
水素
【解説】
陰極側の気体に火のついたマッチを近づけると、音を立てて燃える。
これは水素の特徴である。
「ポン」という音で覚える人も多い。
【解説】
陰極側の気体に火のついたマッチを近づけると、音を立てて燃える。
これは水素の特徴である。
「ポン」という音で覚える人も多い。
Q12. 陽極から発生する気体は何ですか。
答え
酸素
【解説】
陽極側の気体の中に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃える。
これは酸素がものを燃えやすくする性質をもっているためである。
【解説】
陽極側の気体の中に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃える。
これは酸素がものを燃えやすくする性質をもっているためである。
Q13. 水素に火のついたマッチを近づけるとどうなりますか。
答え
音を立てて燃える
【解説】
水素は火を近づけると、「ポン」という音を立てて燃える。
これは水素を見分ける代表的な方法である。
中学理科では必ず覚えておきたい。
【解説】
水素は火を近づけると、「ポン」という音を立てて燃える。
これは水素を見分ける代表的な方法である。
中学理科では必ず覚えておきたい。
Q14. 酸素に火のついた線香を入れるとどうなりますか。
答え
線香が激しく燃える
【解説】
酸素には、ものを燃えやすくする性質がある。
そのため、火のついた線香を入れると、炎が強くなる。
酸素の確認方法として重要である。
【解説】
酸素には、ものを燃えやすくする性質がある。
そのため、火のついた線香を入れると、炎が強くなる。
酸素の確認方法として重要である。
化学変化と燃料電池
Q15. 水は電気分解によって何と何に分解されますか。答え
水素と酸素
【解説】
水は電流を流すと、水素と酸素に分かれる。
これは水が化学変化を起こしたということである。
水は1種類の物質だが、電気分解によって2種類の物質になる。
【解説】
水は電流を流すと、水素と酸素に分かれる。
これは水が化学変化を起こしたということである。
水は1種類の物質だが、電気分解によって2種類の物質になる。
Q16. 水素や酸素は、これ以上ほかの物質に分解できますか。
答え
分解できない
【解説】
水素や酸素は、それ以上分解できない物質である。
物質を分解していくと、最後にはこれ以上分解できない物質になる。
この考え方は原子や元素の学習につながっていく。
【解説】
水素や酸素は、それ以上分解できない物質である。
物質を分解していくと、最後にはこれ以上分解できない物質になる。
この考え方は原子や元素の学習につながっていく。
Q17. 水素と酸素を反応させて電気エネルギーを取り出すしくみを何といいますか。
答え
燃料電池
【解説】
燃料電池は、水素と酸素を反応させて電気を取り出すしくみである。
電気分解とは逆の化学変化を利用している。
燃料電池自動車などに利用されている。
【解説】
燃料電池は、水素と酸素を反応させて電気を取り出すしくみである。
電気分解とは逆の化学変化を利用している。
燃料電池自動車などに利用されている。
Q18. 燃料電池自動車では、水素は空気中の何と反応してエネルギーを取り出しますか。
答え
酸素
【解説】
燃料電池自動車では、水素が空気中の酸素と反応する。
そのときに発生するエネルギーを利用して車を動かしている。
環境にやさしいエネルギーとして注目されている。
【解説】
燃料電池自動車では、水素が空気中の酸素と反応する。
そのときに発生するエネルギーを利用して車を動かしている。
環境にやさしいエネルギーとして注目されている。
教科書 本文
22ページを読みます。
水の分解
図1
水蒸気をさらに加熱したときのようす
紙をこがすほど高温になるが、水は分解されない。
加熱された水蒸気を冷やすと
水にもどる。
図1のように、水は、加熱すると水蒸気になるが、冷やすと水にもどるので、別の物質に変わるわけではない。
また、水に電流を流すと、電極から気体が発生する。
この気体は、冷やしても水にならないことから、水蒸気ではないと考えられる。
炭酸水素ナトリウムの分解でできた水は、さらに別の物質に分解できるかな。
理科の見方・考え方
水を分解できるとしたら、どのような物質に分かれるだろうか。
基礎操作
簡易型電気分解装置の使い方
① 装置上部の2つのあなにゴム栓をして、背面のあなからろうとをさし、中に電気分解する液体を入れる。
② 装置の前面を液体で満たし、前面に空気が残らないように装置を立てる。
③ 2つの電極と電源装置をつないで、電流を流す。
電流を流すなどの目的でつけた金属など。
電源装置の＋極につないだ電極が陽極、一極につないだ電極が陰極。
電源装置の使い方
① 電源スイッチが切れていることを確かめてから、電圧調整つまみを0に合わせ、電源コードをコンセントにつなぐ。
② 交流・直流の切りかえスイッチのあるものは、直流を選ぶ。
③ 端子の＋、−をまちがえないように回路につないで、電源スイッチを入れ、電圧調整つまみを動かし、必要な電圧を加える。
④ 測定が終わったら、電圧調整つまみを0にしてから、電源スイッチを切る。
⑤ 回路を外し、コンセントから電源コードをぬく。
23ページを読みます。
水に電流を流したときの変化
実験2
実験の目的
水に電流を流して、電極付近に発生する気体のようすや性質を調べ、水に電流を流したときにどのような変化が起こるかを考える。
実験の方法
準備する物
うすい水酸化ナトリウム水溶液
水100cm³に水酸化ナトリウム5gをとかしたもの
純粋な水には電流がほとんど流れないが、水酸化ナトリウムなどをとかすと、電流が流れるようになる。
注意 水酸化ナトリウム水溶液は、皮膚や衣類をいためることがあるので、とりあつかいに注意する。
目に入ったり、皮膚についたりしたら、直ちに多量の水で洗い流す。
電流を流している間は、感電しないように電気分解装置にさわらない。
ステップ1
水に電流を流す
① 電気分解装置の中に、うすい水酸化ナトリウム水溶液を入れる。
② 2つの電極と電源装置をつなぎ、6Vの電圧を加えて電流を流す。
ステップ2
発生した気体の性質を調べる
③ 気体を集めたら、電流を流すのをやめる。
④ 集めた気体の量を見比べた後、集めた気体の性質を、線香とマッチを使って調べる。
調べ方は、班、またはクラス全体で話し合って決めておく。
線香やマッチを近づける前に、必ず電源スイッチを切っていることを確認する。
一方の極側の気体の性質を調べたら、再びゴム栓を閉じ、もう一方の極側のゴム栓をとって気体の性質を調べる。
結果の見方
集めた気体の量には、どのようなちがいがあったか。
陰極側、陽極側で気体の性質を調べたとき、どのようなようすが見られたか。
考察のポイント
陰極、陽極で発生した気体は何か。
水に電流を流すと、どのような変化が起こったといえるか。
24ページを読みます。
実験2の結果
陰極と陽極から発生した気体とその性質
実験から
水に電流を流したとき、陰極と陽極から、ともに気体が発生した。
発生した量は、陰極側の方が多かった。
陰極から発生した気体に火のついたマッチを近づけると、気体が音を立てて燃えたことから、陰極では水素が発生したと考えられる。
また、陽極から発生した気体の中に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えたことから、陽極では酸素が発生したと考えられる。
陰極側で火のついたマッチを近づけると、音がして炎が見えたよ。
陽極側で火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えたね。
電気分解
水は電流を流すと、水素と酸素に分解する。
つまり、陰極と陽極で水が化学変化を起こして、水素と酸素に変化する。
このように、物質に電流を流して分解することを電気分解という。
水素や酸素は、これ以上、ほかの物質に分解することはできない。
このように、物質を分解していくと、ついにはそれ以上分解できない物質になる。
これまでに学んだこと
気体の性質の調べ方→中1
水素に火のついたマッチを近づけると、気体が音を立てて燃える。
酸素に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃える。
25ページを読みます。
23ページの？に対する自分の考えをまとめよう。
使用するキーワード
水、水素、酸素、電気分解
なるほどね！
水の電気分解は、どんな結果になったかな。
水素と酸素に分解されました！
電気分解とその逆の化学変化
実は、電気分解は私たちの身のまわりでも使われているんだ。
例えば、国際宇宙ステーション（ISS）で酸素をつくったり……
電気分解の後に、電源装置のかわりに電子オルゴールをつなぐと……
音楽がなった！
電気分解の逆の化学変化が、燃料電池なんだ！
水素と酸素が反応してエネルギーをとり出せるんだ。
例えば、燃料電池を使った燃料電池自動車は、水素があれば、空気中の酸素と反応してエネルギーをとり出せるんだ。
将来、燃料電池はどんなところで使われるか、どんな課題があるか、調べてみよう。
水の分解
図1
水蒸気をさらに加熱したときのようす
紙をこがすほど高温になるが、水は分解されない。
加熱された水蒸気を冷やすと
水にもどる。
図1のように、水は、加熱すると水蒸気になるが、冷やすと水にもどるので、別の物質に変わるわけではない。
また、水に電流を流すと、電極から気体が発生する。
この気体は、冷やしても水にならないことから、水蒸気ではないと考えられる。
炭酸水素ナトリウムの分解でできた水は、さらに別の物質に分解できるかな。
理科の見方・考え方
水を分解できるとしたら、どのような物質に分かれるだろうか。
基礎操作
簡易型電気分解装置の使い方
① 装置上部の2つのあなにゴム栓をして、背面のあなからろうとをさし、中に電気分解する液体を入れる。
② 装置の前面を液体で満たし、前面に空気が残らないように装置を立てる。
③ 2つの電極と電源装置をつないで、電流を流す。
電流を流すなどの目的でつけた金属など。
電源装置の＋極につないだ電極が陽極、一極につないだ電極が陰極。
電源装置の使い方
① 電源スイッチが切れていることを確かめてから、電圧調整つまみを0に合わせ、電源コードをコンセントにつなぐ。
② 交流・直流の切りかえスイッチのあるものは、直流を選ぶ。
③ 端子の＋、−をまちがえないように回路につないで、電源スイッチを入れ、電圧調整つまみを動かし、必要な電圧を加える。
④ 測定が終わったら、電圧調整つまみを0にしてから、電源スイッチを切る。
⑤ 回路を外し、コンセントから電源コードをぬく。
23ページを読みます。
水に電流を流したときの変化
実験2
実験の目的
水に電流を流して、電極付近に発生する気体のようすや性質を調べ、水に電流を流したときにどのような変化が起こるかを考える。
実験の方法
準備する物
うすい水酸化ナトリウム水溶液
水100cm³に水酸化ナトリウム5gをとかしたもの
純粋な水には電流がほとんど流れないが、水酸化ナトリウムなどをとかすと、電流が流れるようになる。
注意 水酸化ナトリウム水溶液は、皮膚や衣類をいためることがあるので、とりあつかいに注意する。
目に入ったり、皮膚についたりしたら、直ちに多量の水で洗い流す。
電流を流している間は、感電しないように電気分解装置にさわらない。
ステップ1
水に電流を流す
① 電気分解装置の中に、うすい水酸化ナトリウム水溶液を入れる。
② 2つの電極と電源装置をつなぎ、6Vの電圧を加えて電流を流す。
ステップ2
発生した気体の性質を調べる
③ 気体を集めたら、電流を流すのをやめる。
④ 集めた気体の量を見比べた後、集めた気体の性質を、線香とマッチを使って調べる。
調べ方は、班、またはクラス全体で話し合って決めておく。
線香やマッチを近づける前に、必ず電源スイッチを切っていることを確認する。
一方の極側の気体の性質を調べたら、再びゴム栓を閉じ、もう一方の極側のゴム栓をとって気体の性質を調べる。
結果の見方
集めた気体の量には、どのようなちがいがあったか。
陰極側、陽極側で気体の性質を調べたとき、どのようなようすが見られたか。
考察のポイント
陰極、陽極で発生した気体は何か。
水に電流を流すと、どのような変化が起こったといえるか。
24ページを読みます。
実験2の結果
陰極と陽極から発生した気体とその性質
実験から
水に電流を流したとき、陰極と陽極から、ともに気体が発生した。
発生した量は、陰極側の方が多かった。
陰極から発生した気体に火のついたマッチを近づけると、気体が音を立てて燃えたことから、陰極では水素が発生したと考えられる。
また、陽極から発生した気体の中に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えたことから、陽極では酸素が発生したと考えられる。
陰極側で火のついたマッチを近づけると、音がして炎が見えたよ。
陽極側で火のついた線香を入れると、線香が激しく燃えたね。
電気分解
水は電流を流すと、水素と酸素に分解する。
つまり、陰極と陽極で水が化学変化を起こして、水素と酸素に変化する。
このように、物質に電流を流して分解することを電気分解という。
水素や酸素は、これ以上、ほかの物質に分解することはできない。
このように、物質を分解していくと、ついにはそれ以上分解できない物質になる。
これまでに学んだこと
気体の性質の調べ方→中1
水素に火のついたマッチを近づけると、気体が音を立てて燃える。
酸素に火のついた線香を入れると、線香が激しく燃える。
25ページを読みます。
23ページの？に対する自分の考えをまとめよう。
使用するキーワード
水、水素、酸素、電気分解
なるほどね！
水の電気分解は、どんな結果になったかな。
水素と酸素に分解されました！
電気分解とその逆の化学変化
実は、電気分解は私たちの身のまわりでも使われているんだ。
例えば、国際宇宙ステーション（ISS）で酸素をつくったり……
電気分解の後に、電源装置のかわりに電子オルゴールをつなぐと……
音楽がなった！
電気分解の逆の化学変化が、燃料電池なんだ！
水素と酸素が反応してエネルギーをとり出せるんだ。
例えば、燃料電池を使った燃料電池自動車は、水素があれば、空気中の酸素と反応してエネルギーをとり出せるんだ。
将来、燃料電池はどんなところで使われるか、どんな課題があるか、調べてみよう。