課程名稱:氧化還原反應 課程名稱:氧化還原反應
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
元素與氧化物
的反應探索
碳粉與氧化銅反應
碳粉與氧化銅的反應:
( 1 )將黑色的碳粉與黑色的氧化銅以鋁箔紙捲包裹共熱 ( 2 )發現: 。
( 3 )反應:
有紅色銅生成
2
22 CuO Cu CO
C
CO鎂與二氧化碳反應
鎂與二氧化碳的反應:
(媒體: 1, 3’9” ) ( 1 )將鎂帶點燃後,置入二氧化碳中( 2 )發現: 。 ( 3 )反應:
鎂能在二氧化碳中燃燒且瓶壁有黑色碳生成
碳附著瓶壁
亦能在二氧化碳中燃燒
CO2
Mg
MgO C
CO
Mg 2
2 2 MgO2
Au Ag
Hg Cu
H Pb
Sn Fe
Zn C
Al Mg
Ca Na
K
D 類金屬火災
碳粉與氧化銅的反應:
( 1 ) D 類火災:指金屬火災。如鉀、鈉、鎂、鋁鎂合金等火災。
( 2 )鎂能在二氧化碳中繼續燃燒,且在高溫下能與水生成氫氣,造成爆 炸。
必須使用特殊乾粉滅火器及消防砂滅火(禁用水及碳酸氫鈉乾粉滅火 器)
(媒體: 1, 1’31” )
氧化還原反應
氧化還原反應 反應類型
氧化還原的反應類型:
屬於 反應取代(置換)
+ → +
A + BC → B + AC
反應 化學反應式
碳+氧化銅
鎂+二氧化碳
2
22 CuO Cu CO
C
MgO C
CO
Mg 2
2 2
反應原理:
活性 的元素能從氧化物中,把活性 的元素取代(置換)
出來
討論:狹義的氧化還原反應的發生與否,能依此判斷元素間的 大小
氧化還原反應 反應原理
大 小
活性
A + BO B + AO
若 A > B
C + DO
若 D > C 不發生反應
?
氧化物
元素
反應 化學反應式 元素活性推測 氫+氧化銅
銅+氧化鎂 鎂+二氧化碳 鐵+二氧化碳
碳+氧化銅
* 鋅+硫酸銅
* 銅+硫酸鋅
反應原理:
氧化還原反應的發生
X 不發生
廣 義
X 不發生
X 不發生
(媒體: 1, 1’10” ; 2, 27”
)
Cu H
O H Cu
CuO
H2 2
Mg Cu
MgO Cu
MgO C
CO
Mg 2
2 2 Mg C
ZnSO4 Cu
Cu Zn
Cu ZnSO
CuSO
Zn
4
4
C Fe
CO2 Fe
2 2
2CuO Cu CO
C C Cu
Zn Cu
氧化還原反應的意義
( 1 )氧化與還原,必定同時且相伴發生 ( 2 )狹義的定義:涉及 的得失者 :物質與氧作用的反應( 的反應)。
: 失去氧的反應( 的反應)。
氧
氧化 得氧
還原 氧化物 失氧
被氧化
氧化 被還原
還原
還 原 劑
氧 化 劑
氧化劑 還原劑
氧化還原反應的意義
( 1 )氧化與還原,必定同時且相伴發生 ( 2 )狹義的定義:涉及 的得失者 :物質與氧作用的反應( 的反應)。
: 失去氧的反應( 的反應)。
氧
氧化 得氧
還原 氧化物 失氧
C CuO
被氧化 被還原
還 原 劑
氧 化 劑
氧化劑 還原劑
(媒體: 1)
氧化與還原必相伴發生
Zn 被氧化
Zn 被氧化
Zn 還原劑
Zn 還原劑
Zn 得氧 Zn 得氧
CuO 被還原
CuO 被還原
CuO 氧化劑
CuO 氧化劑
CuO 失氧 CuO
失氧
還原劑是搶奪者
ZnO Cu
CuO
Zn
活性序列看氧化還原角色
活性序列:
( 1 )活性愈 的元素,更容易發生氧化反應,
亦即更容易使其他氧化物發生還原反應。
大
Au Ag
Hg Cu
H Pb
Sn Fe
Zn C
Al Mg
Ca Na
K
活性序列看氧化還原角色
活性序列:
( 2 )活性愈 的元素,所形成的氧化物較不安定,
更容易發生還原反應。
小
O Au O
Ag HgO
CuO MgO
CaO O
Na O
K2 2 ...... 2 2
範例解說
1. 反應: H2 + CuO → Cu + H2O
被氧化成 ; 被還原成 。 有氧化力(作用),其本身發生 反應。
有還原力(作用),其本身發生 反應。
H2 H2O CuO Cu CuO
H2 氧化
還原
還原劑 (力) 氧化劑
(力)
氧化力:使他物得氧,自己失氧
還原劑是搶奪者
還原力:使他物失氧,自己得氧
氧化 還原
O H
Cu CuO
H
2
2範例解說
2. 已知活性大小順序為:鈉>鎂>碳>鋅>鐵,回答下列問題:
碳可以使哪些金屬氧化物還原出金屬? 。 哪些金屬燃燒時,不能用二氧化碳救火? 。
(能在二氧化碳中繼續燃燒者)
Zn 氧化物、 Fe 氧化 物Na 、 M
g
) (
C XO
C
X
Fe Zn
C Mg
Na
) (
Y CO
2
Fe Zn
C Mg
Na
C Y
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化物,
現以
各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
X 、 Y 、 Z 、 W 四種金屬元素活性由大至小依次為:
。
何者最安定? 。 何者最不安定? 。
Y > X > W Z Y > Z
再觀察 Z 、 W 間之實 驗
X Y
()
YO X
()
ZO X
Z X
()
WO X
W X
()
ZO W
Z
W Y X W Z
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
XO 、 YO 、 ZO 、 WO 四種金屬元素的氧化物其活性大小依序為?
。 何者最安定? 。
何者最不安定? 。 YO
ZO
Z W
X
Y
ZO WO
XO
YO
ZO WO
XO
YO
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化 物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
如表,甲、乙、丙、丁、戊、己中有反應者為? 。 ( A )乙丙 ( B )丁戊 ( C )丙丁 ( D )甲己。
B
三正 二正
一正 0 正
Z W
X
Y
XO Z
XO W
O W Y
O Y Z
O
Y WZ W O
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化 物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
X 、 Y 、 Z 、 W 四種金屬及 XO 、 YO 、 ZO 、 WO 四氧化物 中,則:
何者最容易發生氧化反應? 。
最容易向他物搶到氧者,選 活性 者。
Y
元素 最大
氧化(得氧),找元素
易氧化,找元素活性大者
Z W
X
Y
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化 物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
X 、 Y 、 Z 、 W 四種金屬及 XO 、 YO 、 ZO 、 WO 四氧化物 中,則:
何者最容易發生還原反應? 。
自己最容易失去氧者,選 活性 者。
(活性愈小的元素形成的氧化物,愈不安定)
ZO
氧化物 最大
還原(失氧),找氧化物
易還原,找氧化物活性大者
ZO WO
XO
YO Z W
X
Y
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化 物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
X 、 Y 、 Z 、 W 四種金屬及 XO 、 YO 、 ZO 、 WO 四氧化物 中,則:
何者有最強的還原作用? 。
最容易向他物搶到氧者,選 活性 者。
強還原作用=易使他物還原(失氧)者
他物失氧 ,自己得氧,找元素
Y
元素 最大
Z W
X
Y
範例解說
3. X 、 Y 、 Z 、 W 為四種金屬, XO 、 YO 、 ZO 、 WO 為該金屬氧化 物,
現以各種金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附表所示。則:
X 、 Y 、 Z 、 W 四種金屬及 XO 、 YO 、 ZO 、 WO 四氧化物 中,則:
何者有最強的氧化作用? 。
自己最容易失去氧者,選 活性 者。
ZO
強氧化作用=易使他物氧化者
他物得氧,自己失氧,找元素氧化物
氧化物 大