電池 ── 化学エネルギーから電気エネルギーへの違い辞典｜中3理科（理科）

この章の比較ペア（まとめ表）

両方ともイオン化傾向が大きい亜鉛が負極になる点は同じだが、ボルタ電池は正極で水素ガスが発生して泡が電極をおおい、電流が流れにくくなる（分極）。ダニエル電池は2つの水溶液を仕切ることで、正極では水素ではなく銅イオンが銅として析出するため、分極が起こらず長く安定して電流を取り出せる。

両方とも亜鉛が負極なので負極の反応は同じ。違いは正極の反応（水素発生か、銅の析出か）と水溶液を仕切るかどうか。「ダニエル電池では亜鉛が太る」と勘違いしやすいが、太るのは銅板。

「ダニエル電池で素焼き板を使う理由は？」→2つの水溶液が混ざらず、イオンだけ移動できるようにするため。「ボルタ電池で電圧が下がる理由は？」→正極に水素の泡がたまり分極が起こるからがよく問われる。

電池はどちらも化学エネルギーを電気エネルギーに変える装置だが、二次電池は放電と逆の化学反応を外部から電気を流して起こせるため、何度も使える。一次電池は反応が一方向にしか進まないので、使い切ったら終わり。スマホや電気自動車のように何度も使う機器には二次電池が必要になる。

「乾電池はすべて充電できない」と思いがちだが、マンガン・アルカリは一次電池、ニッケル水素は二次電池と種類で分かれる。「燃料電池＝二次電池」も誤り。燃料電池は燃料を補給し続けるタイプで別分類。

「次の電池を一次電池と二次電池に分けよ」と分類問題でよく出る。「二次電池が充電できる理由は？」→放電と逆向きの化学反応を起こせるからと答えさせる記述問題も頻出。

歴史的に電気はプラスからマイナスに流れると決められたあとで、実際に動いているのはマイナスの電気をもつ電子だと分かった。そのため、電子の流れと電流の向きは反対になる。電池では、イオン化しやすい金属（負極）が電子を放出し、その電子が外部回路を通って正極へ流れる。

「電子も電流も同じ向き」と答えてしまうのが最大のミス。必ず逆向き。また、「電子は＋から−へ」と書く誤りも多い。電子はマイナスの粒子なので＋に引かれて−から＋へ動くと理解する。

回路図を見て「電子の流れる向きを矢印で書け」「電流の向きを書け」と区別させる問題が定番。記述では「電子の流れと電流の向きの関係を答えよ」→互いに逆向きと答える。