氧化反應 氧化反應
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
氧化反應
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
氧
拉瓦節 燃素
化合 放熱
拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743 - 1794
+ →
AB B
A
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
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 ZnOOH Mg
NaOH
、
、
) (
2
黑
CuOZnO
MgO O
Na
、
、
S C、
2
2 SO
CO
、
3 2
3
2CO H SO
H
、
實驗結果探討
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
MgO H2O Mg(OH)2 )2(OH Mg
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。
黃
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 Na2O H2O 2NaOH NaOH
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
白
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
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 Cu O
2 CuO 黑色
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
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 氧化物性質探討
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
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
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
鐵
Fe2O3
ZnO
多孔疏鬆
緻密緊實
鋅
Cu Sn
活性與安定性
-元素與氧化物
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
氧
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
元素的安定性討論
活性大活性小 活性大 氧
氧
活性小
?
?
強
弱
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
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
氧
活性小
?
?
強
弱
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
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 )
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 < < <