教學流程氧化與還原氧化劑與還原劑

氧化還原反應2‧2

1 1

氧化與還原

22

許多元素可以與空氣中的氧反應生成氧化物

對氧活性大的元素較容易生成氧化物

但元素是否也能與含氧的物質反應，從中奪取氧而成為氧化物呢？

前言

33

Na + O2 → 2Na2O S + O2 → SO2

鎂 ＞ 鋅 ＞　　 銅

　 白色的鋅粉　 + 黑色氧化銅粉鋅和氧化銅反應 1/2

44

共熱

出現紅棕色物質

原因：鋅對氧的活性大於銅，故反應時鋅能奪取氧化銅中的氧成為氧化鋅，而氧化銅中的銅被鋅取代，產生紅棕色的銅。　

鋅和氧化銅反應 2/2

5

　　 Zn ＋　 CuO 　 →　 Cu 　＋ 　ZnO

（鋅 ＋ 氧化銅 →　 銅 ＋ 氧化鋅）

紅棕色白色 黑色

將點燃的鎂帶移入盛滿二氧化碳的廣口瓶中，可觀察到鎂帶仍然繼續燃燒。因為鎂對氧的活性大於碳，故會取代二氧化碳中的碳，而和氧結合成氧化鎂。

鎂帶與二氧化碳反應 1/2

66

鎂帶在二氧化碳中燃燒的反應式如下：2Mg ＋ CO2 → 　 C 　＋　 2MgO

（鎂 ＋ 二氧化碳 →　 碳 ＋ 氧化鎂）

鎂帶與二氧化碳反應 2/2

77

被取代出來的碳，則附著在廣口瓶的內壁，形成很多黑色斑點。

物質與氧結合的反應稱為氧化；相反的，氧化物失去氧的反應稱為還原。例如鋅與氧化銅的反應中，鋅發生氧化，氧化銅發生還原。

氧化與還原 1/2

88

Zn 　 ＋　 CuO 　 → 　 ZnO 　＋　 Cu

Zn 發生氧化

Cu 發生還原

在鎂與二氧化碳的反應中，鎂發生氧化，二氧化碳發生還原。

凡涉及氧的得失之化學反應，稱為氧化還原反應，而氧化與還原必同時發生。

氧化與還原 2/2

99

2Mg ＋　 CO2 → 2MgO 　 ＋ C

Mg 發生氧化

CO2 發生還原

氧化劑與還原劑

1010

氧化劑與還原劑 1/3

11

氧化還原反應

發生氧化的物質，因具有還原另一物質的能力

發生還原的物質，因具有氧化另一物質的能力

還 原 劑還 原 劑 氧 化 劑氧 化 劑

例如鋅與氧化銅的反應中，鋅使氧化銅還原，所以鋅為還原劑；氧化銅使鋅氧化，所以氧化銅為氧化劑。

氧化劑與還原劑 2/3

12

Zn 　＋　 CuO 　 →　 ZnO 　＋　Cu（還原劑） （氧化劑）

氧化

還原

在鎂與二氧化碳的反應中，鎂為還原劑，二氧化碳為氧化劑。

氧化劑與還原劑 3/3

13

2Mg ＋ CO2 → 2MgO ＋ C（還原劑） （氧化劑）

氧化

還原

例題2-4

A 、 B 試管分別裝入以下物質， A 試管︰碳粉和氧化鉛； B 試管︰鐵粉和氧化鎂。加熱兩試管，利用元素對氧的活性大小關係，判斷下列敘述何者正確？

(A)A 、 B 試管內物質皆會進行氧化還原反應 (B)A 試管內碳粉是氧化劑 (C)A 試管內氧化鉛是氧化劑 (D)B 試管內鐵粉是氧化劑。

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例題2-4 詳解答： (C) 。(A) 、 (D) 碳的活性大於鉛，故 A 試管會進行氧化還原反應；而鐵活性小於鎂，故 B 試管不發生反應； (B) 、 (C)A 試管發生氧化的物質為碳粉，為還原劑；發生還原的物質為氧化鉛，為氧化劑。

15

例題2-5

金屬 X 的氧化物 XO 與金屬 M 在隔絕空氣的條件下混合加熱，反應如下，有關此反應的敘述何者正確？

　 M ＋ XO 　 MO ＋ X

(A)X 被氧化， M 被還原(B)XO 被氧化， M 被還原(C) 對氧的活性： X ＞ M

(D) 此反應中 XO 為氧化劑。

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加熱

例題2-5 詳解M ＋ XO 　 MO ＋ X

(A)X 被氧化， M 被還原(B)XO 被氧化， M 被還原(C) 對氧的活性： X ＞ M

(D) 此反應中 XO 為氧化劑。答： (D) 。　　 (A) 、 (B)M 被氧化， XO 被還原；　　 (C) 對氧的活性： M ＞ X 。

17

加熱

例題2-6 1/2

將 X 、 Y 、 Z 三種金屬及其氧化物 XO 、 YO 、ZO 兩兩混合，並隔絕空氣加熱，其反應結果如下表所示（○表示有反應；╳表示沒反應）

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XO YO ZO

X ╳ ○

Y ○ ○

Z ╳ ╳

例題2-6 2/2

請問這三種金屬對氧的活性大小順序為何？　 (A)X ＞ Y ＞ Z 　 (B)Y ＞ Z ＞ X 　　 (C)Y ＞ X ＞ Z 　 (D)Z ＞ X ＞ Y 。　

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XO YO ZO

X ╳ ○

Y ○ ○

Z ╳ ╳

例題

XO YO ZO

X ╳ ○

Y ○ ○

Z ╳ ╳

2-5 詳解 1/2

分析表格

• XO ＋ Y→X ＋ YO ，反應可自然發生，因此金屬活性 Y ＞ X 。

• X ＋ ZO→XO ＋ Z ，反應可自然發生，因此金屬活性 X ＞ Z 。

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例題2-5 詳解 2/2

答： (C) 。綜合以上分析結果，三種金屬對氧的活性大小順序： Y ＞ X ＞ Z 。

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