中学理科中学3年生化学
電池と電気分解｜電極で何ができるかをやさしく【中3理科】
中3理科の「電池と電気分解」を図でやさしく。電気分解で塩化銅水溶液や水を分解すると電極で何ができるか、電池が化学エネルギーを電気エネルギーに変えるしくみ、イオンになりやすい金属が−極になること、電子と電流の向きまで、図と例題で整理できます。
◎このページのゴール
電気分解で電極にできる物質と、電池が化学エネルギーを電気エネルギーに変えるしくみを理解し、電子と電流の向きを説明できるようになる。
「電気を流して物質を分けるのが電気分解、物質から電気を取り出すのが電池」——この2つは、ちょうど逆向きの関係です。中3理科でつまずきやすい電池・電気分解も、主役がイオンと電子の流れだとわかれば、電極で何ができるか・どちらが−極かを、図で読み解けるようになります。
どこでつまずいた？
あてはまるものをタップ。そこから読むと近道です。
電気分解——電流で物質を分ける
電解質の水溶液に電流を流すと、物質が分解されて電極に別の物質ができます。これが電気分解です。電源の−極につないだ電極を陰極、＋極につないだ電極を陽極といいます。
例：塩化銅水溶液を電気分解すると、陰極（−）には赤茶色の銅がつき、陽極（＋）からは塩素（プールのようなにおいの気体）が発生します。水溶液の青色は、銅が取り出されてだんだんうすくなります。「陰極に金属、陽極に気体（塩素）」が読み取りのコツです。
✓理解チェック①
水の電気分解（水素と酸素）
水（少量の水酸化ナトリウムなどを加えて電流を流しやすくする）を電気分解すると、両方の電極から気体が発生します。
?どうして？
水の電気分解：陰極（−）に水素、陽極（＋）に酸素。発生する体積比は 水素 : 酸素 ＝ 2 : 1（水 H₂O の水素と酸素の数の比と同じ）。
集めた気体は、水素はマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃え、酸素は火のついた線香を入れると炎を上げて燃えます。気体の性質で確かめられます。水素のほうが酸素の2倍たまるのがポイントです。
✓理解チェック②
電池——化学エネルギーを電気エネルギーに
電池は、電気分解とは逆に、化学変化を利用して電気を取り出す装置です。2種類の金属を電解質の水溶液にひたすとできます。
イオンになりやすい金属（亜鉛など）が−極になり、とけ出すときに電子を放出します。その電子が導線を−極から＋極（銅）へ流れるので、豆電球が光ります。化学変化（金属がとける）で生まれたエネルギーが、電気のエネルギーになっているのです。
✓理解チェック③
電子と電流の向き（逆になる）
ここは電流の正体と同じ注意点。電子は−極から＋極へ動きますが、電流の向きは＋極から−極と決められています。
✓コツ
- 電子の流れ：−極 → ＋極（導線の中）。
- 電流の向き：＋極 → −極（電子と逆）。
電池の中では、電解質の中をイオンが移動して、電気のつり合いを保っています。
電気分解と電池って、結局どうちがうの？ ごっちゃになっちゃう。
向きが逆なんだよ。電気分解は「電気を入れて → 物質を分ける」、電池は「物質（化学変化）から → 電気を取り出す」。電気分解は電源が必要で、電池は電源そのもの。「入れるか・取り出すか」で見分けるとスッキリするよ。どちらも主役はイオンと電子だね。
✓理解チェック④
よくある間違い
✕よくある間違い
電気分解で「陽極に金属、陰極に気体」と逆にしたり、電池の電子を**＋極→−極**に流す
塩化銅は陰極に銅・陽極に塩素。電池の電子は**−極→＋極**（電流は＋→−で逆）
もう1つは、電気分解と電池を取りちがえること。電気分解＝電気を入れて物質を分ける／電池＝化学変化から電気を取り出す。向きが逆の関係だと押さえましょう。
やってみよう（練習問題）
✏️ やってみよう①（基本：電気分解）
塩化銅水溶液の電気分解について答えましょう。
- 陰極（−）にできるものは？
- 陽極（＋）に発生するものは？
答えと解説を見る
- 銅（赤茶色の金属がつく）。
- 塩素（気体）。水溶液の青色はうすくなっていきます。
✏️ やってみよう②（標準：水の電気分解）
水を電気分解しました。
- 陰極・陽極に発生する気体をそれぞれ答えましょう。
- 発生する体積比（水素:酸素）は？
答えと解説を見る
- 陰極（−）に水素、陽極（＋）に酸素。
- 2 : 1（水素が酸素の2倍）。
✏️ やってみよう③（応用：電池）
亜鉛板と銅板をうすい塩酸にひたし、導線でつなぐと豆電球が光りました。
- −極になるのはどちらの金属？
- 電子は導線をどちら向きに流れる？
答えと解説を見る
- 亜鉛（イオンになりやすく、電子を放出する側が−極）。
- 亜鉛（−極）から銅（＋極）へ。電流の向きはその逆（＋→−）です。
家おうちの方へ
この単元は「電気分解と電池の取りちがえ」と「電子・電流の向き」がつまずきどころです。電気分解＝電気を“入れて”物質を分ける／電池＝化学変化“から”電気を取り出す、と向きで区別させてください。電気分解は「陰極に金属（銅）・陽極に気体（塩素）」「水は陰極に水素・陽極に酸素で2:1」をセットで。電池は「イオンになりやすい金属が−極で電子を出す」「電子は−極→＋極（電流は逆）」が要点で、これは電流の正体と同じ考え方です。どちらも主役はイオンと電子だと結びつけると、ばらばらの暗記になりません。
電気を入れて物質を分けるのが電気分解、化学変化から電気を取り出すのが電池。陰極に金属・陽極に気体、電子は−極→＋極。——この向きの整理で、電池も電気分解もまとめて読み解けます。
📌 1分まとめ（声に出して読もう）
- 電気分解＝電解質の水溶液に電流を流して物質を分解すること。
- 塩化銅水溶液…陰極（−）に銅、陽極（＋）に塩素。水…陰極に水素、陽極に酸素（体積比 水素:酸素＝2:1）。
- 電池＝化学エネルギーを電気エネルギーに変える装置。2種類の金属＋電解質の水溶液でできる。
- イオンになりやすい金属が−極になり、電子を放出する。
- 電子は導線を−極→＋極へ流れる（電流の向きは＋→−で逆）。
よくある質問
電気分解とは何ですか？
電気分解とは、電解質の水溶液に電流を流して、物質を分解することです。電源の−極につないだ電極を陰極、＋極につないだ電極を陽極といい、電極に別の物質ができます。たとえば塩化銅水溶液を電気分解すると、陰極に赤茶色の銅がつき、陽極からは塩素が発生します。
電池とは何ですか？電気分解とのちがいは？
電池とは、化学変化を利用して化学エネルギーを電気エネルギーに変える装置で、2種類の金属を電解質の水溶液にひたすとできます。電気分解とはちょうど逆向きの関係で、電気分解は「電気を入れて物質を分ける」、電池は「化学変化から電気を取り出す」しくみです。電気分解には電源が必要ですが、電池は電源そのものです。
なぜイオンになりやすい金属が電池の−極になるの？
イオンになりやすい金属（亜鉛など）は、水溶液にとけ出すときに電子を放出するからです。電子を放出する側が−極となり、その電子が導線を−極から＋極（銅など）へ流れることで、豆電球が光るなど電気が取り出せます。金属がとけるという化学変化のエネルギーが、電気のエネルギーに変わっているのです。
水を電気分解すると何ができますか？
陰極（−）に水素、陽極（＋）に酸素が発生します。発生する体積比は水素：酸素＝2：1で、水素のほうが酸素の2倍たまります。これは水 H2O（水）にふくまれる水素と酸素の数の比と同じです。水素はマッチの火を近づけるとポンと音を立てて燃え、酸素は火のついた線香を炎を上げて燃やすことで確かめられます。