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レモン電池のつくり方|やり方・まとめ方かんぺきガイド
☀️ 1日 🎒 小5〜小6
用意するもの
- レモン(3〜6個)
- 銅板または10円玉(3〜6枚)
- 亜鉛板またはスチール製のクリップ・釘(3〜6本)
- みのむしクリップつき導線(4〜6本)
- 電子オルゴールまたはLED(1.5〜3V用)
- テスター(電圧計)があれば理想的
すすめ方
- レモンをまな板の上で軽く転がし、中の果汁が出やすい状態にする
- レモン1個に、銅板と亜鉛板を2〜3cm離してさし込む(金属どうしがふれないように)
- 銅板と亜鉛板に導線をつなぎ、電子オルゴールにつないで鳴るか確かめる
- 鳴らない場合はレモンをもう1個用意し、1個目の銅板と2個目の亜鉛板を導線でつなぐ(直列)
- 何個で鳴ったかを記録し、テスターがあれば1個あたりの電圧も測る
- レモンをオレンジ・グレープフルーツ・トマト・じゃがいもに変えて同じ手順をくり返す
つまずきポイントと成功のコツ
- 1個では鳴らないことがほとんど ── これは失敗ではなく正しい結果。2個・3個と直列につないでいく過程そのものが研究になる
- 銅板と亜鉛板がレモンの中でふれてしまうと電気が流れない ── さす前に上から見て2cm以上あいているか確認する
- 10円玉は表面が酸化していると性能が落ちる ── 事前に軽くみがいておくと安定する
観察・記録シート(この4つをメモ)
- 果物の種類と個数
- つないだ個数ごとの結果(鳴った・鳴らない・LEDの明るさ)
- テスターで測った電圧(1個・2個・3個…)
- 果物を変えたときの電圧の差
しくみを深掘り(もう一歩くわしく)
レモン電池で電気を生んでいるのは、レモンそのものではなく2種類の金属です。亜鉛はレモンの酸(クエン酸)にとけ出すときに電子を放出し、その電子が導線を通って銅板側へ移動します。この電子の流れが電流の正体です。つまりレモンは「電子が行き来するための道(電解液)」の役割をしていて、電気のもとになっているのは亜鉛が溶ける化学変化のほうです。だから同じ果物でも、金属の組み合わせを銅と亜鉛からアルミと銅に変えると電圧が変わります。市販の乾電池も原理はまったく同じで、中身が果汁ではなくペースト状の薬品になっているだけです。
発展:くらべる実験のアイデア
- レモンの代わりに食塩水・酢・水道水にひたしたキッチンペーパーで試し、「酸っぱさ」と電圧に関係があるかを調べる
- 金属の組み合わせを「銅と亜鉛」「銅とアルミ」「アルミと鉄」に変えて、どの組み合わせがいちばん電圧が高いかランキングにする
よくある質問
Q. レモン電池でスマホは充電できますか?
できません。電子オルゴールやLEDのようにごく小さな電流で動くものだけが対象です。レモン電池は電圧は出せても流せる電流がとても小さいため、スマホの充電には何万個必要になる計算になります。
Q. 実験に使ったレモンは食べられますか?
食べないでください。金属がとけ出しているため口に入れるのは危険です。実験後は燃えるごみとして処分してください。
なぜそうなるの?(しくみ)
2種類の金属を酸性の液体につけると、とけやすいほうの金属(亜鉛)から電子が出て、もう一方(銅)へ導線を通って流れます。この流れが電流です。レモンは電子が行き来する道の役目をしています。
まとめ方のコツ(模造紙・新聞)
「何個で鳴ったか」を大きく書き、個数と電圧の折れ線グラフをそえると一目で伝わります。予想と結果がちがったこと自体を書くのが高評価につながります。
構成にまよったら:①きっかけ → ②予想 → ③やり方 → ④結果(表・写真)→ ⑤わかったこと → ⑥感想・次にやりたいことの6ブロックが鉄板です。
学年別アレンジ
- 3・4年生:レモン1個・2個・3個で音が鳴るかを試し、結果を◯×の表にまとめる
- 5年生:テスターで電圧を測り、個数と電圧の関係をグラフにする
- 6年生:果物の種類と金属の組み合わせの2つの条件を変え、電圧を比べて「電気は何から生まれているか」を考察する
まとめの記入例(表と結論文のお手本)
結果の表:横に「果物の種類」、縦に「1個・2個・3個のときの電圧と、オルゴールが鳴ったかどうか」の表にします。
結論文のお手本:「レモン1個では0.9Vしか出ず鳴らなかったが、3個直列にすると2.6Vになりオルゴールが鳴った。じゃがいもでも同じように鳴ったので、電気を生んでいるのはレモンの酸ではなく、亜鉛がとける化学変化だと考えられる。」このように「結果+理由の考え」をセットで書くのが高評価のコツです。
レポートの書き出し例
「レモンで電気がつくれると聞いて、本当に音が鳴るのか、何個必要なのかを自分で確かめたくなりました。」のように、自分の疑問や体験から書き出しましょう。仕上げはレポートメーカーで6ブロックをうめれば完成します。