中2理科「酸化と燃焼」銅とマグネシウムの反応

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中学2年理科。化学変化の酸化と燃焼について学習します。

  • レベル★★☆☆
  • 重要度★★★☆
  • ポイント:色の変化を覚える、化学反応式を書けるようになる

酸化と燃焼

化学変化の中で、2種類以上の物質が結びつき、別の物質になる化学変化を化合といいました。その中でも、物質と酸素が化合すること酸化といいます。また、酸化によってできる物質を酸化物といいます。

酸化 物質+酸素→酸化物

酸化の中でも、光や熱を激しく出しながら酸化すること燃焼といいます。この場合も、燃焼後できる物質は酸化物になります。また、燃焼とは逆に、ゆっくりと酸化することを「さび」といいます。

燃焼 物質+酸素→酸化物+光・熱

酸化と燃焼

酸素が化合する反応
次の化学変化を簡潔に説明せよ。
(1)酸化
(2)燃焼
(3)さび

解答(1)物質と酸素が化合すること。
(2)物質が光や熱を激しく出しながら酸化すること。
(3)物質がゆっくりと酸化すること。

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銅の酸化

銅の酸化

赤褐色の銅を粉末状にして空気中で加熱すると、空気中の酸化が化合して黒色の酸化銅になります。銅粉が全て空気中の酸素と反応するように、うすく広げるように加熱することがポイントです。色の変化もよく聞かれますので覚えておきましょう。

銅+酸素→酸化銅

化学反応式も書けるように練習してください。まずは、物質を化学式で書けるかどうかがカギになります。

  • 銅→Cu
  • 酸素→O₂
  • 酸化銅→CuO

化学変化の前後(矢印の左右)で、原子の数が一致するように式を立てると、

2Cu+O₂→2CuO

となります。

銅の酸化
銅の酸化
右の図のように、銅粉を空気中で加熱した。これについて、次の各問いに答えよ。
(1)銅粉を上の図のようにして加熱すると、空気中の酸素と十分に反応させるために、どのように加熱するか。
(2)銅粉を加熱したときの変化として、最も適当なものを下のア~エの中から1つ選び、記号で答えよ。
ア 光や熱を激しく出し、加熱後は赤色になった。
イ 光や熱を激しく出し、加熱後は黒色になった。
ウ 赤熱しながら反応し、加熱後は赤色になった。
エ 赤熱しながら反応し、加熱後は黒色になった。
(3)このときの化学変化を化学反応式でかけ。

解答(1)うすく広げるようにかき混ぜながら加熱する。
(2)エ
(3)2Cu+O₂→2CuO

マグネシウムの燃焼

マグネシウムの燃焼

板状にされたマグネシウムリボンをガスバーナーの火の中に入れると、光や熱を激しく出しながら酸化(燃焼します。カメラのフラッシュに使われていたように、かなり激しく反応します。見すぎると目を痛めるので気をつけましょう。

マグネシウム+酸素→酸化マグネシウム

できる酸化マグネシウムの色は白色です。酸化銅が黒だったのに対して、ここでは白色になるので注意してください。

次は、マグネシウムの酸化を化学反応式で書きます。まずは、化学式の確認です。

  • マグネシウム→Mg
  • 酸素→O₂
  • 酸化マグネシウム→MgO

化学反応式は次のようになります。

2Mg+O₂→2MgO

マグネシウムの燃焼
マグネシウムの酸化
右の図のようにマグネシウムリボンを空気中で加熱する実験を行った。これについて、以下の各問いに答えよ。
(1)マグネシウムリボンを加熱すると、光や熱を激しく出しながら反応した。この化学変化を何というか。
(2)反応しているマグネシウムリボンを二酸化炭素の中に入れると、集気びん内のようすはどうなるか。
(3)加熱後にできた物質は何色か。
(4)加熱後にできた物質をうすい塩酸に入れるとどうなるか。
(5)この実験で起こった化学変化を化学反応式で書け。

解答(1)燃焼
(2)集気びんの内側に黒いすすが付く。
(3)白色
(4)変化しない。
(5)2Mg+O₂→2MgO

(2)はマグネシウムが二酸化炭素から酸素を奪って反応します。二酸化炭素は酸素を奪われて炭素になり、集気びんの内側にすすが付きます。詳しくは、還元で学習します。

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