化学01 ダニエル電池
新学習指導要領で扱うことになったダニエル電池。セロハンチューブを使ったものが一般的ですが、セロハンチューブはやわらかすぎて扱いにくいのが難点です。そこで、セロハンシートでつくった筒を利用したダニエル電池を作ってみました。
【準備物】
ア １mol/L 硫酸銅水溶液
硫酸銅(II)五水和物 125ｇ(0.5mol)を精製水でうすめて500mLにする。
イ 0.2mol/L 硫酸亜鉛水溶液
まず、硫酸亜鉛七水和物 144ｇ(0.5mol)を精製水でうすめて500mLにする。（この状態で１mol/L）
それをさらに水道水で５倍にうすめるて0.2mol/Lにする。
（ア、イについては１mol/Lの調整済の水溶液も売られているので、それを購入すれば、より簡単です。）
ウ カラーセロファン（透明）
〔スマートスクール 32cm×44cm ５枚入り 154円〕
16cm×11cmに切ったものを使用する。
エ 光電池専用モーター RF-510TN
〔スマートスクール 594円〕
電池の実験で最も大切なのはモーターで、これが回りやすい。
ただし、RF-510TNは赤や黒の導線が付いておらず、端子がついているだけである。導線をつなぐときは、端子のすぐ横に小さな丸いくぼみがあるほう（表側にも小さなくぼみがある）に赤い導線をつなぐようにする。（一般的なモーターは、赤い導線を電池の＋極をつないだとき、正面から見て軸が時計回りに回転するため。）
オ プロペラ Ａ
〔スマートスクール 10個で1012円〕
カ 金属板セット（25枚入）銅、亜鉛
〔スマートスクール 25枚入 各805円〕
市販されている金属板は長さが4.5cmのものが多いが、これは長さが5cmあるので扱いやすい。また、値段も安い。
キ ダブルバネワイド竿ピンチ（東和産業）
〔ドラッグストア コスモス ６個入 198円〕
モーターの台座として使用する。アマゾンや楽天でも同じものを売っている。
ク バイアルびん
〔ウチダス ニューカップバイアルびん 容量50mL 10個入 612円〕
50mLのビーカーでもよい。100mLビーカーでもできるが、薬品が無駄になる。
「マルエム ニューカップ 50ml」として、ネットで蓋なしのものを100個入3000円程度で購入することもできる。
ケ みのむし付リード線
〔ウチダス みのむし付リード線 8-615-0111 12芯 35cm 赤黒各10本入 4493円〕
この実験には細くてやわらかい導線が適している。
【実験方法】
１ 16×11cmに切ったセロハンを、18×180mmの試験管に巻き付け、巻き終わりの部分を上から下までセロハンテープでとめる。一度にとめようとすると難しいので２、３回に分けてとめたのでよい。
２ セロハンを試験管の底から3.5cm出してねじる。次に、ねじったところを折り返してセロハンテープでとめる。そして、試験管を抜くと長さ約８cmのセロハンの筒ができる。
容器（バイアルびんやビーカー）に入れてみて、ちょうどよい長さにはさみで切る。
３ はじめに、１mol/L硫酸銅水溶液を、セロハンの筒に入れる。入れる量は、容器の口よりも1cmぐらい下まで。（約９mL必要）
次に、0.2mol/L硫酸亜鉛水溶液を、硫酸銅水溶液と同じ高さまで容器に入れる。（約40mL必要）
最後に、硫酸銅水溶液に銅板、硫酸亜鉛水溶液に亜鉛板を入れて、モーターにつなぐ。
金属板の端を折り曲げておくと、ミノムシクリップが水溶液につかるのを防ぐことができる。
【その他の方法】
ア 水やり当番
セロハンシートでつくった筒の代わりに「水やり当番」（Mサイズ）という商品の素焼きの筒の部分を使うこともできる。作るのにやや手がかかりますが、一度作ってしまえば何度でも使えます。※水やり当番は理科ウチダスでも購入できます。
プラスチックの部分は両手で持ってひねると外れる。外れないときはプラスチックの部分を熱湯で温めて、ラジオペンチで引っ張ると外れる。（下図参照）
イ 自動給水器（ハローベア）
ダイソーで売っている「自動給水器（ハローベア）」の給水部分でもできる。
ただし、素焼きの筒だけを外すのが難しいので、目の細かいのこぎり（金切りのこなど）でプラスチックの部分を切って外す必要があります。
ウ 素焼きの鉢
ネットで探すと大きさ３cmの素焼きの鉢が見つかります。底の穴をビニールテープでふさいで利用します。ビニールテープは白を使うと硫酸銅水溶液の青色がよく分かります。
穴の開いていない素焼きの鉢も売っていますが、私がテストしたものは焼きしまっているせいかモーターがうまく回ってくれませんでした。
