問1
★
塩化銅水溶液の電気分解
塩化銅水溶液を電気分解したとき、陰極に付着する物質は何か。
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答え銅
陰極では、銅イオンが電子を受け取って銅になる。
中学理科 / 化学分野
Unit 08
電気分解と電池
電流を流すと物質が分解される——電気分解。
逆に化学変化から電気を取り出す——電池。
2つの関係を図解で理解しよう。
⚡ 電気分解🔋 ボルタ電池🔄 酸化還元との関係
1
電気分解
塩化銅水溶液に電流を流すと、片方の電極には赤い銅が付き、もう片方からは黄緑色の刺激臭がする気体（塩素）が出てくる。電流の力で物質を分解するこの現象を電気分解という。
電解質の水溶液に電流を流すと、電極で化学変化が起こり、物質が分解される。 これを電気分解という。陰極（－極）と陽極（＋極）で異なる変化が起こる。
図1：塩化銅水溶液の電気分解。陰極に銅が析出し、陽極から塩素ガスが発生する。
⚡ 電気分解の電極まとめ
| 電極 | 電源との接続 | 変化 | CuCl₂ の場合 |
|---|---|---|---|
| 陰極 | 電源の－側 | 陽イオンが電子を受け取る（還元） | Cu²⁺ → Cu（銅が析出） |
| 陽極 | 電源の＋側 | 陰イオンが電子を放出（酸化） | Cl⁻ → Cl₂（塩素ガス発生） |
❌ よくある誤解
誤：陰極・陽極は、電池の負極・正極と同じ意味である
正：電気分解の陰極・陽極は「外部電源」につながれた電極の呼び方であり、電池自身が電気を生み出す負極・正極とは別の概念である
電気分解は外部から電気エネルギーを与えて反応を起こす（電気→化学）。電池は逆に化学変化から電気を取り出す（化学→電気）。この方向の違いが、この単元後半の「電池」との対比のポイントになる。
高校化学では、電気分解で流れた電気量（電流×時間）から、生成した物質の物質量（mol）を計算する「ファラデーの法則」を学ぶ。また、水溶液の電気分解だけでなく、溶融塩電解による金属の精錬（アルミニウムの製錬など）まで扱う範囲が広がる。高校化学・単元7と関連
📖 高校化学「電極反応とファラデーの法則」を見てみる
2
化学電池（ボルタ電池）
電気分解とは逆に、化学変化を利用して電気を作り出す装置が電池。うすい硫酸に亜鉛板と銅板を入れるだけの単純な電池（ボルタ電池）でも、電球を光らせるだけの電気を生み出せる。
化学変化によって電気エネルギーを取り出す装置を化学電池という。 ボルタ電池は希硫酸に亜鉛板と銅板を入れた最も簡単な電池。
図2：ボルタ電池。亜鉛（負極）が溶け出し、電子が外部回路を流れて銅板（正極）で水素が発生する。
🔑 POINT
電池の負極は酸化（電子を放出）・正極は還元（電子を受け取る）。 電池内部では電流はZn→Cu方向に流れ、外部回路では電流は正極→負極（電子と逆方向）に流れる。
❌ よくある誤解
誤：電池の中では、電流も電子も同じ向きに流れている
正：外部回路では、電子は負極（Zn）から正極（Cu）へ流れるが、電流の向きは電子の流れと逆向き（正極から負極）と決められている
電流の向きは、電子が発見されるより前に「＋から－へ流れる」と決められてしまった歴史的な経緯によるもの。電子の流れと電流の向きは逆、という点は繰り返し確認しておきたい。
高校化学では、ボルタ電池をさらに実用的にした「ダニエル電池」（両極を隔膜で分けることで電圧の低下を防ぐ工夫）や、車のバッテリーに使われる「鉛蓄電池」、水素と酸素から発電する「燃料電池」まで、実用電池の仕組みを幅広く学ぶ。高校化学・単元6と関連
📖 高校化学「電池の原理とダニエル電池」を見てみる
🎯 テストでの問われ方
定期テストでは、電気分解の陰極・陽極で起こる反応をイオン式で書かせる問題、ボルタ電池の負極・正極の反応と電子の流れる向きを図から答えさせる問題が頻出。高校入試では、電気分解の実験結果（発生した気体の量など）から流れた電気量を推定させる計算問題として出題されることもある。
🎯 練習問題
まず自分で解いてから、「答えを見る」を押して確かめよう。
問2
★
塩化銅水溶液の電気分解
塩化銅水溶液を電気分解したとき、陽極から発生する気体は何か。
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答え塩素
陽極では、塩化物イオンが電子を放出して塩素になる。
問3
★★
ボルタ電池
うすい硫酸に亜鉛板と銅板を入れたボルタ電池で、負極になるのは亜鉛板と銅板のどちらか。
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答え亜鉛板
亜鉛がとけ出して、電子を放出する側が負極。
問4
★★
電子と電流の向き
ボルタ電池の外部回路で、電子が流れる向きはどちらか。
- ア亜鉛板から銅板へ
- イ銅板から亜鉛板へ
答えを見る
答えア
電子は負極（亜鉛板）から正極（銅板）へ流れる。電流の向きはその逆。
問5
★★
電極での反応と電子の数
陰極では Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu の反応が起こる。銅原子が5個できるとき、銅イオンが受け取る電子は全部で何個か。
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答え10個
Cu 1個につき電子2個なので、5 × 2。
問6
★★★
電極での反応とイオンの数
陽極では 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ の反応が起こる。塩素分子 Cl₂ が4個できるとき、反応する塩化物イオン Cl⁻ は何個か。
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答え8個
Cl₂ 1個につき Cl⁻ 2個なので、4 × 2。
✅ この単元のまとめ
- 電気分解：電流を流して化合物を分解（電気エネルギー → 化学変化）
- 陰極（－）：陽イオンが還元される（CuCl₂では Cu が析出）
- 陽極（＋）：陰イオンが酸化される（CuCl₂では Cl₂ が発生）
- 化学電池：化学変化で電気を取り出す（化学エネルギー → 電気エネルギー）
- ボルタ電池：Zn板（負極）と Cu板（正極）を希硫酸に入れた電池
- 負極で酸化・正極で還元（電気分解と逆の対応）
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