アルミホイルが銅に変わる！？塩化銅水溶液にアルミホイルボールを落とすと起こる銅の析出

サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。

青く透き通った液体に、キッチンにあるアルミホイルをそっと沈めてみる。すると、シュワシュワと泡を出しながら、銀色のアルミがボロボロと崩れ、代わりに赤褐色の「何か」が現れる……。まるで魔法のような光景ですが、これこそが化学の面白さです。今回は、Y先生が行っていた塩化銅水溶液にアルミホイルを入れてみるという実験を行ってみました。これは、とても簡単な実験なのに、実際に目で見て「おぉ！」と驚ける化学反応です。では、その実験の様子をお伝えしますね！こちらの動画をご覧ください。

金属が入れ替わる？ミクロの世界の「電子の譲り合い」

まず、アルミホイルを水溶液に投入すると…化学のマジックが始まります！何が起こるかというと、イオン化傾向の違いを利用して、アルミニウムが水溶液中でアルミニウムイオンに変化し、電子を放出します。その電子は、水溶液中の銅イオンに受け取られ、なんと銅が析出するんです。目の前で金属が形を変えて現れる姿は、まるで現代の錬金術を見ているようで、理科教師の私でも何度見ても飽きないほど面白いんですよ！

アルミニウムの表面に銅が付着しました。

「青色」の正体が消えていく不思議

さらに、実験が進むと水溶液の青色が徐々に薄くなっていくのがわかります。実は、この鮮やかな青色の正体は、水に溶けている銅イオンそのもの。その銅イオンが電子を受け取って「金属の銅」に戻り、水の中から姿を消していくため、液体は透明に近づいていくのです。身近な材料で、ここまでダイナミックに色も形も変わる変化があると、つい夢中になってしまいますね。シンプルな材料でも、ちょっとした化学の知識があるだけで、世界がまったく違って見えてくるはずです。

この反応を化学反応式で表すと次のようになります。

イオンの動きに注目した「イオン反応式」で見ると、よりスッキリします。

シュワシュワの正体！頑丈な「バリア」が破れるとき

また、この反応の時に出ている激しい泡（気体）についても気になりますよね。これはおそらく水素ではないかと考えられます。一般的に、アルミニウムは水と直接反応しません。 なぜなら、アルミニウムの表面には酸化皮膜という非常に安定で薄いバリアが形成されており、この膜が内部をしっかり保護しているからです。このおかげで、一円玉やアルミ鍋は水に濡れても溶けません。

しかし、この実験では塩化物イオンなどの影響でその強力なバリアが破壊され、剥き出しになったアルミニウムが水や酸と激しく反応し始めているのです。

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂ 

この反応では、アルミニウムが水と反応して水酸化アルミニウムと水素ガスを生成します。「守るための膜」が破れることで始まる激しい反応……そう考えると、このシュワシュワとした泡にも、ドラマを感じませんか？

お茶の水女子大学「理科教材データベース」にあるイオン化傾向と金属樹の実験も、金属が樹木のように成長する様子が見られてとても面白いですよ。ぜひ併せてチェックしてみてくださいね！

イオン化傾向と金属樹　 https://sec-gensai.cf.ocha.ac.jp/2962

お問い合わせ・ご依頼について

科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！

科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　サイエンスショー予定
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。