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氧化反應 氧化反應

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Academic year: 2022

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全文

(1)

氧化反應 氧化反應

編授教師:

中興國中 楊秉鈞

(2)

 氧化反應

(3)

 氧化反應:

氧化反應

( 1 )意義:物質與 化合的反應,稱為 。 如:呼吸、生鏽、燃燒、爆炸…

 物質與氧化合後的生成物稱 。  金屬氧化物  非金屬氧化物

 近代化學之父 ,提出「氧化理論」來解釋燃燒,

推翻了「 說」。

( 2 )反應類型: 反應

( 3 ) 熱反應(放出光及熱),

使環境溫度上升

氧化 氧化物

拉瓦節 燃素

化合 放熱

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743 - 1794

AB B

A  

(4)

金屬氧化物

 氧化反應:

( 4 )反應式通式: 。

氧化反應

非金屬氧化物

氧化物 氧

物質  

氧化鎂 氧

鎂  

氧化鈉 氧

鈉  

氧化鋅 氧

鋅  

二氧化碳 氧

碳  

氧化銅 氧

銅  

二氧化硫 氧

硫  

(5)

元素燃燒實驗程序

實驗程序:

( 1 )觀察元素燃燒難易程度 ( 2 )物理性質及化學性質檢驗

O2 O2

Cu Zn

Mg Na

難溶 難溶

) (

2 CuO ZnO

OH Mg

NaOH

) (

2

CuO

ZnO

MgO O

Na

S C

2

2 SO

CO

3 2

3

2CO H SO

H

(6)

實驗結果探討

(7)

圖例說明 鎂燃燒

 圖例說明:

( 1 )鎂帶燃燒:

 發出 色光,氧化鎂為 色。

 鎂帶燃燒的生成物溶於水,生成 ,鹼 性。

白 灰白

氫氧化鎂

氫氧化鎂 氧化鎂

MgO O

Mg 2

2 

2

MgOH2OMg(OH)2 )2

(OH Mg

(8)

圖例說明 鈉燃燒

 圖例說明:

( 2 )鈉燃燒:

 發出 色火焰,氧化鈉為 色。

 鈉燃燒的生成物溶於水,生成 ,鹼性。

 燃燒匙清潔: 浸泡,再以蒸餾水清洗、乾燥備用 白

氫氧化鈉

氧化鈉 氫氧化鈉

燃燒匙

稀鹽酸

O Na O

Na 2 2 2

4   Na2OH2O  2NaOH NaOH

(9)

圖例說明 鋅燃燒

 圖例說明:

( 3 )鋅燃燒:發出 色火焰,氧化鋅為 色。黃綠

ZnO O

Zn 2

2 

2

鋅 粉 燃 燒 後 ,離 開 火 源 就 會 熄 滅 ; 再用針挑開內部,又見復燃。

氧化鋅

(10)

圖例說明 銅燃燒

 圖例說明:

( 4 )銅燃燒:銅 燃燒,氧化銅為 色。不會 黑

氧化銅

) (

2

2 CuO

2

CuO 黑色

(11)

圖例說明 硫燃燒

 圖例說明:

( 5 )硫粉燃燒:

 發出 色火焰,並生成有刺激性臭味的 。

 硫粉燃燒的生成物溶於水,生成 ,酸性。

藍紫

2

2

SO

O

S  

二氧化硫 亞硫酸

二氧化硫

3 亞硫酸

2 2

2 H O H SO

SO

 

SO2 3

2SO H

(12)

圖例說明 碳燃燒

 圖例說明:

( 6 )碳粉燃燒:

 發出 色火焰,並生成無色、無味的 。

 碳粉燃燒的生成物略溶於水,生成 ,酸 性。

橘黃 二氧化碳

碳酸

二氧化碳 碳酸

(媒體: 1, 1’53” ; 2, 2’35” ; 3

, 4’35” )

CO2 3

2CO H

2

2

CO

O

C  

CO2

H2O

H2CO3

(13)

 氧化物性質探討

(14)

氧化物的酸鹼性

 氧化物的酸鹼性

( 1 )金屬氧化物若溶於水,形成金屬 ,酸鹼性為 。

如:氧化鈉  、氧化鎂  、 氧化鉀  、… . 。

( 2 )非金屬氧化物若溶於水,酸鹼性為 。

如:二氧化碳  、 二氧化硫  、

… . 。

鹼性

酸性 氫氧化物

氫氧化鈉 氫氧化鎂

氫氧化鉀

碳酸 亞硫酸

金屬氫氧化物 水

金屬氧化物  

氫氧化鎂 水

氧化鎂  

氫氧化鉀 水

氧化鉀  

(15)

氧化物的酸鹼性

 氧化物的酸鹼性:

( 3 )氧化物若不溶於水,其酸鹼性為 。

如: 、 、 、 。 2. 常用酸鹼試(紙)劑:

中性

常用試(紙)劑 在酸中的顏色 在中性的顏色 在鹼中的顏色

石蕊試紙 色 不變色 色

酚酞指示劑 無色 無色 紅色

廣用試紙 紅、橙、黃色 綠色 藍、靛、紫色

氧化銅 氧化鐵 氧化鋅 二氧化錳

紅 藍

(16)

 氧化層的緻密性:

( 1 ) 金屬氧化層緻密:

 氧化層緻密,能夠保護內部

 燃燒後,離開火源會停止燃燒,挑開表面後又復燃 ( 2 ) 金屬氧化層非緻密:易於銹蝕

 博物館內,常見到殷商的青銅器( / 合金),卻少看見 宋、明朝的鐵器。

氧化層的緻密性

鋅、鋁

Fe2O3

ZnO

多孔疏鬆

緻密緊實

Cu Sn

(17)

 活性與安定性

-元素與氧化物

(18)

元素與氧化物的活性

 活性

( 1 )定義:物質反應的活潑性,常指與 的反應性

 元素活性愈大者:愈 氧化,愈 燃燒,愈 安定。

 元素活性愈大者:愈不安定;其氧化物愈 。 ( 2 )活性序列:將活性依大小排列

活性愈大 活性愈小

(愈易氧化,愈易燃燒,愈不安定)

其氧化物愈安定 其氧化物愈不安定

(愈不易氧化,愈不易燃燒,愈安定)

易 易 不

安定

加拿大美女 嘆氣鐵心鉛情 瞳孔眼睛

Au Ag

Hg Cu

H Pb

Sn Fe

Zn C

Al Mg

Ca Na

K

O Au O

Ag HgO

CuO MgO

CaO O

Na O

K2 2 ......... 2 2

(19)

元素的安定性討論

活性大活性小 活性大 氧

活性小

容易得到氧

∴ 不安定 容易得到氧

∴ 不安定

不易得到氧

∴ 安定 不易得到氧

∴ 安定

元素的安定性討論:

活性大的元素愈容易與氧作用,愈 。(愈易形成氧化物)不安定

(20)

元素氧化物的安定性討論

元素氧化物的安定性討論:

活性大的元素形成的氧化物,愈 。(因氧 )安定 愈不易失去

活性大活性小

活性大 氧

活性小

容易失去氧

∴ 不安定 容易失去氧

∴ 不安定 不易失去氧

∴ 安定 不易失去氧

∴ 安定

(21)

1.X 、 Y 、 Z 三種金屬元素在氧氣中燃燒的情形為: Z 最容易燃燒, X 較 不易

燃燒, Y 不會燃燒,則:

 X 、 Y 、 Z 三種金屬元素對氧的活性大小為何? 。

 X 、 Y 、 Z 三種金屬何者活性最大? ;何者最安定?

 若三者之氧化物分別為 XO 、 YO 、 ZO ,則氧化物中何者活性最 大? ;何者最安定? 。

 解析:

 活性(金屬、氧化物)愈 ,愈易與他物反應  愈不安定  活性順序: 。

 安定性順序: 。

2. ( )何者不屬於氧化反應?

  ( A )蠟燭燃燒 ( B ) 鐵生鏽  ( C ) 呼吸作用 ( D )光合作用。

放出氧

範例解說

Z > X > Y

Z Y

YO ZO

D 得到氧

大 Z > X > Y

(與活性相反 )

(22)

3. 氧化鈣、氧化鈉、氧化鋅、氧化汞四者中,

最不安定的是? ; 活性最小的是? 。

( A )氧化鈉 ( B )氧化汞 ( C )氧化鋅 ( D )氧化鈣。

 解析:

 活性順序: 。  安定性順序: 。

範例解說

B A

氧化物最不安定  氧最易被搶走者 氧化物活性最小  氧最不易被搶走者

(與活性相反 )

HgO ZnO

CaO O

Na2 < < <

(23)

課程結束

參考文獻