塩酸に銅と亜鉛を入れてみると…電池の実験の前に知っておきたい金属たちの「性格診断」
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
中学3年生の理科の授業で、多くの生徒がつまずき、そして同時に目を輝かせる単元があります。それが「電池の仕組み」です。普段何気なく使っているスマートフォンやリモコン。これらが動くのは電池があるからですが、そもそも「なぜ電気って生まれるの？」と聞かれて、すぐに答えられる人は意外と少ないかもしれません。
今日は、そんな電池の実験をより深く理解するために、私が必ず行っている「ちょっとした仕掛け（予備実験）」についてお話しします。いきなり電池を作るのではなく、その一歩手前で立ち止まることが、科学的な思考を育てる近道なんです。
いきなり繋がない！まずは「単独」で会話する
教科書では、最初から2種類の金属（例えば亜鉛板と銅板）を導線でつないで塩酸に入れる手順がよく紹介されています。でも、ちょっと待ってください。
いきなり完成形を見せてしまうと、生徒は「塩酸に入れたら泡が出るんだな」という事実だけで満足してしまいがちです。そこで私は、電池を作る前に、「金属を一つずつ、単独で塩酸に入れたらどうなるか？」という予備実験を必ず行います。なお塩酸の濃度は、濃度3～5％で量40mLとしました。水も同様のものを用意して、対照実験を行いました。
用意するのは、亜鉛板、銅板、そして炭素棒の3選手です。
それぞれの金属の「性格」を知ろう
実際にこれらを一つずつ塩酸に入れてみると、金属たちの個性（イオン化傾向の違い）がはっきりと見えてきます。こちらの動画をご覧ください。
１．亜鉛板の場合 塩酸に入れた瞬間、「シュワシュワ」と勢いよく泡が出てきます。これは亜鉛が塩酸に溶けて、水素ガスが発生している証拠。「わっ、溶けてる！」と生徒たちの反応も上々です。
２．銅板の場合 これを入れると…シーン。一見、何も起こっていないように見えます。泡も出ません。しかし、取り出してみると驚きの変化が。なんと表面のくすみが取れてピカピカになっているのです！これは表面の酸化膜（汚れのようなもの）が酸で洗われただけで、銅自体は溶けていないことを示唆しています。
３．炭素棒の場合 そして最後に炭素棒。これを入れると…無反応です。全く何も起きません。
この「単独での反応」をしっかり目に焼き付けておくことが、後の感動につながる伏線となります。
「なぜ？」を引き出すための種まき
この予備実験をしておくと、いざ亜鉛板と銅板をつないで電池にしたとき、生徒の頭の中に大きな「？」が生まれます。
「あれ？さっき銅板からは泡が出なかったのに、つないだ途端に銅板から泡が出てるぞ！？」
この驚きこそが、電子の移動や電流の正体に迫るための原動力になります。単独では起きなかった現象が、つながることで起きる。これこそが電池の魔法なんですね。
なぜ「炭素棒」も仲間入り？
ところで、金属ではない炭素棒をなぜ実験の仲間に加えるのでしょうか？
実はこの実験の前に、身近な「マンガン乾電池」の分解を見せておくと、その理由がストンと腹に落ちます。マンガン乾電池の中心に入っている黒い棒、あれこそが炭素棒だからです。
「電池の中身と同じ材料でも実験してみようか」
そう声をかけるだけで、実験室のビーカーの中の出来事が、自分たちが普段使っている家電製品の中身とリンクします。教科書の世界と現実世界がつながる瞬間です。
急がば回れ。いきなり電池を作るのではなく、一つ一つの素材と対話する時間を設けることで、子どもたちの科学的な探究心はぐっと深まります。
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！
４月のイチオシ実験！
- 光の魔法CMYウォーターキューブ：光の魔法を体験せよ！水を注ぐと新たな立方体が出現する魔法のような実験です。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 4月9日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ ）の科学監修を行いました。夜7時〜となります。
書籍のお知らせ
- サクセス15 ４月号にて、野球の科学について記事を執筆しました（2026/3）
- 『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・ショー・研究等のお知らせ
- 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」について発表しました。
- 6/14（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 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） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 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。
- 【科学監修】キッチンは実験室！静電気と毛細管現象で暮らしを楽しくする科学の知恵「教科書で習ったアレ」（テレビ朝日）
- リンゴの底に隠された「花の記憶」。イチゴとリンゴは「偽物」の仲間！？私たちが食べている部分の意外な正体
- 【科学監修】物理学でイチゴを攻略！フォーク一本でヘタがスポンと抜ける驚きの秘密「THE突破ファイル」（日本テレビ）
- 忍び寄る科学！？理科教師が教える「スニーカー」の語源と疲れない秘密（KARHU）
- 顕微鏡の中の小さな宇宙へ。ビオトープで出会える「動く芸術品」たちの観察ガイド（微生物の観察）
- 音の正体を丸裸に！GeoGebraで体験する「波の科学」と視覚化の魔法
- 透明なパイプで魔法を解き明かす？エネルギー保存の法則をその目で！（重力加速度の測定でも活用できます！）
- 数式が苦手でも物理が好きになる？GeoGebraで覗く3D電気力線の世界（点電荷の電気力線・電場）
- ケーキを汚さない魔法の裏技！「冷凍ロウソク」の実験でわかった驚きの科学（パラフィンの融点・沸点）
