氧化還原反應

 元素與氧化物的反應探索 1.氫氣與氧化銅反應：

（1）將紅色銅線放入長玻璃管內加熱，銅形成 色的 。 （2）接著通入氫氣後，發現： 。

（3）反應：

2.鋅粉與氧化銅反應：

（1）將灰色的鋅粉與黑色的氧化銅共熱 （2）發現： 。 （3）反應：

3.碳粉與氧化銅反應：

（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：

4.鎂與二氧化碳反應：

（1）將鎂帶點燃後，置入二氧化碳中 （2）發現： 。 （3）反應：

 氧化還原反應

1.氧化還原的反應類型  屬於 反應

2.氧化還原反應的定義：氧化反應與還原反應相伴發生的反應

（1）狹義的定義：涉及 的得失

 ：物質與氧作用的反應（ 的反應）

 ： 失去氧的反應（ 的反應）

（2）廣義的定義：涉及 的得失  ：物質失去電子者

 ：物質得到電子者 3.氧化還原反應的發生：

（1）反應原理：活性 的元素能從氧化物中，把活性 的元素取代出來 （2）討論：

Mg+CO ₂ →

^{氫＋氧化銅鋅＋氧化銅}_{碳＋氧化銅}^{反應 化學反應式}

鎂＋二氧化碳

反應 化學反應式 元素活性推測

氫＋氧化銅 銅＋氧化鎂 鋅＋氧化銅 鎂＋二氧化碳

鐵＋硫酸銅

銅＋硫酸鋅 Cu+ZnSO₄→

Fe + CuSO ^{XO ( 氧化物} ₄ ⁾⁺⁽ → ^{? )→ X +... ( X: 某金屬 )}

K > Na>Ca> ^{6 CO}

²

⁺ Mg> ¹²

^⇒

^H

^{含碳量C %: 2}

Al>C ^{O ⃗}

^{光..葉綠素}

> Zn> ^C

^{生 鐵}

Fe

⁶

^H >

¹²

Pb>

^>

^O

^鋼6

⁺⁶ H

^>熟鐵

>Cu> ^H

²

^{O +6} Hg> ^O

²

Ag> Au

4 Fe+ 3O ₂ +2 H ₂ O →2 Fe ₂ O ₃ +2 H ₂ O

（2）在反應中失氧者：本身 （有氧化力，有氧化作用）。

 有使他物 的能力，稱作 。 5.氧化與還原必相伴發生：

6.廣義定義的反應物角色描述：涉及 得失的反應

（1）在反應中失電子者：本身 （有還原力，有還原作用）。

 有使他物 的能力，稱作 。

（2）在反應中得電子者：本身 （有氧化力，有氧化作用）。

 有使他物 的能力，稱作 。 7.氧化還原反應的角色說明：

氧 化 劑

失氧者，被還原，擔任氧化劑。

氧化劑本身被還原，是能使他物氧化的物質。

氧化劑是具 力的物質，是能使他物氧化的物質。

氧化劑是具 作用的物質，是能使他物氧化的物質。

氧化劑會失氧，使他物得氧。

強氧化劑是自己容易 ，使他物容易 。  失氧＝被還原＝氧化劑（力、作用）

還 原 劑

得氧者，被氧化，擔任還原劑。

還原劑本身被氧化，是能使他物還原的物質。

還原劑是具 力的物質，是能使他物還原的物質。

還原劑是具 作用的物質，是能使他物還原的物質。

還原劑會得氧，使他物失氧。

強 劑是自己容易得氧，使他物容易失氧。

 得氧＝被氧化＝還原劑（力、作用）

得氧與失氧、氧化與還原，伴隨發生。

還原劑與氧化劑，共同存在。

8.活性序列看氧化還原角色：

 範例解說

1.反應：Zn ＋ CuO → Cu ＋ ZnO

 被氧化成 ； 被還原成 。

 有氧化力（作用），擔任 劑，其本身被 。  有還原力（作用），擔任 劑，其本身被 。 2.反應：H2 ＋ CuO → Cu＋ H2O

 被氧化成 ； 被還原成 。

 有氧化力（作用），擔任 劑，其本身被 。  有還原力（作用），擔任 劑，其本身被 。 3.（ ）將下列各組的混合物加熱，哪一組能發生氧化還原反應？

(A) Na2O＋MgO (B) Mg＋Ca　 (C) Al＋CuO　 (D) Na2O＋ZnO

4.實驗裝置如圖，將鋅片放入硫酸銅水溶液中，一段時間後發現鋅片上有銅析出且溶液的溫 度升高，則回答下列問題：（原子量：鋅> 銅）

 此化學反應式？ 。  離子反應式？ 。  鋅片被 成 。

 解析：減少 1莫耳鋅；增加 1莫耳銅

5. 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：

（1）X、Y、Z、W四種金屬元素活性由大至小依次為： 。

（2）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。

（3） XO、YO、ZO、WO 四種金屬元素的氧化物其活性大小依序為？

。

（4）X、Y、Z、W 之中，有最強還原作用的是？： 。  解析： 強還原作用＝強 劑＝ 強被 ＝最 得氧  強還原劑是最強的 者

（5）XO、YO、ZO、WO 四氧化物中，則：

 何者是最強的氧化劑？ ；最弱的氧化劑？ 。  氧化劑強弱順序？ 。

 解析： 強氧化劑＝強被 ＝最易 

（6）X、Y、Z、W 四種金屬中，則：

 何者是最強的還原劑？ ；最弱的還原劑？ 。  還原劑強弱順序？ 。

 解析： 強還原劑＝強被 ＝最易   強 劑是最強的搶奪者

 金屬的冶煉 1.金屬的冶煉原理：

（1）意義：從金屬礦（多為 ）中提煉出金屬的過程 （2） 冶鍊法：用 使礦石中的金屬還原出來 （3）原理： 。

（4）還原法冶煉的要件：    （5）還原劑選用原則：還原劑的活性需 金屬礦的金屬活性

 用於鋅、鐵、鉛、銅礦等，常用 當做還原劑。（ ∵ 其 ）

2.高爐煉鐵：

（1）煉鐵場所：高爐（鼓風爐）

（2）煉鐵四大要件及功能：

 （副產物）

 熱空氣：達高溫 800℃

 熔劑：

 矽土： 。  灰石： 。

3.高爐煉鐵示意圖：

4.高爐煉鐵反應式一覽表：

物質 化學反應 功能

Fe2O3

鐵礦 氧化劑

C焦煤  燃料

 還原劑 CO

四要件 鐵礦 焦煤 熱空氣 熔劑

角色 

達高溫  除去

 燃料  避免生鐵

CaCO3

熔劑 生成CaO

SiO2

熔劑

 除去雜質

 密度小浮於生鐵上避免再氧化

5.鐵的應用：

（1）鐵的冶煉：

 剛煉製的鐵，稱為 。

 將碳除去，使接近純鐵，稱為 。

 熟鐵加入少量的碳，增加硬度與密度，稱為 。  鋼加入適量的鎢，稱為 。

 鋼加入適量的錳，稱為 。

 鋼加入適量的鉻、鎳，稱為 。 （2）應用：

 範 例 解 說

1. 反

應：Fe2O3＋C → Fe＋CO2 （未平衡）

 平衡係數  。  被氧化成 ； 被還原成 。

 有氧化力（作用），擔任 劑，其本身被 。  有還原力（作用），擔任 劑，其本身被 。 2.反應：Fe2O3＋CO → Fe＋CO2 （未平衡）

 平衡係數  。  被氧化成 ； 被還原成 。

 有氧化力（作用），擔任 劑，其本身被 。  有還原力（作用），擔任 劑，其本身被 。 3.（ ）下列哪一項反應過程，必須加入還原劑？

　 (A) Fe2O3→Fe (B) Cu→CuO (C) CO→CO2 (D) Mg→MgO

類別 含碳量 性質 用途

（鑄鐵）生鐵 最多 含雜質，質硬而脆，宜 鐵管、煉鋼

鋼 中 宜鑄造也宜鍛接 廣

熟鐵 最少 近純鐵，富延展性，宜 廣

5.（ ）2Fe2O3＋3C → 4Fe＋3CO2，試問12公斤的煤焦和足量Fe2O3反應，約可煉得 多少公斤的鐵？（Fe＝56） (A) 224　(B) 112　(C) 75　(D) 56 公斤。

 生活中的氧化還原反應 1.生活中的氧化還原反應：

（1）常見的氧化還原反應： （2）常見的氧化劑與還原劑：

2.生活中的氧化還原說明：類胡蘿蔔素、維他命 C或 E：利用 作用減緩食品氧化。

 它們是 ，亦稱為 。

3.生活中的氧化還原：漂白作用

（1）氧化型漂白劑：利用 作用將色素破壞，漂白後顏色不會恢復  氯漂白劑：含次氯酸鈉 。（氧化劑）

 不可與 混合，會產生有毒的氯氣。

 氧漂白劑：含過氧化氫 。（氧化劑）

（2）還原型漂白劑：利用 作用將色素還原成無色化合物，漂白後易恢復

氧化作用 還原作用

呼吸作用 鐵生銹 物質燃燒 生物分解作用 人體新陳代謝 漂白水漂白作用

光合作用

氧化劑 還原劑

氧氣 O2

氯氣 Cl2

次氯酸鈉 NaOCl 次氯酸鈣 Ca(OCl)2

硫酸 H2SO4

過氧化氫 H2O2

硝酸 HNO3

焦炭 C 氫氣 H2

一氧化碳 CO

二氧化硫 SO2

呼吸作用：

蠟燭燃燒：

鐵 生 銹：

氧化劑 還原劑

 二氧化硫： 。（還原劑）

課程結束….