チャンネル登録7万人!成績がUPするYouTubeチャンネルはここから!

【中学理科】酸化銅の還元を実験動画も使って解説

酸化銅の還元

酸化銅の還元の中学生向け解説ページです。

酸化銅の還元

は中学2年生の化学で学習します。

  • 還元とは何か
  • 酸化銅の還元の実験動画
  • 酸化銅の還元の化学反応式(炭素)
  • 酸化銅の還元の化学反応式(水素)

を学習したい人は

このページを読めばバッチリだよ!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者7万の教育YouTuberでもあります。

さわにいの無料学習相談こちらから!

中学生におすすめ勉強アプリ

Rakumon(ラクモン)」というアプリを知っていますか?

チャットや画像を送るだけで質問ができるアプリです。10分で答えや解説が返ってきますよ。

3回は無料で使えるので、登録しておくと役立ちますよ!

ラクモンの説明はこちら

では、酸化銅の還元の学習スタート!

(目次から好きなところに飛べるよ)

タップできる目次

還元とは

還元かんげんとは、

物質から酸素が取り除かれる化学反応

のことだよ!

ねこ吉

物質から酸素が取り除かれる化学反応?

うん。

このページで紹介する「酸化銅 sankadou」は

銅原子 銅原子」と「酸素原子 sannso

が化合して(くっついて)できたものだね。

最新の学習指導要領では「化合」を「物質と結びつく化学変化」と表現します。

この酸化銅のように、酸素がくっついたものから、酸素原子を取り除く化学変化を

還元

というんだよ!

ねこ吉

酸化銅から酸素を取り除くなんて出来るの?

簡単にできるよ☆

酸素ちゃん(sannso)は仕方なく、

君(銅原子)と付き合って

酸化銅(sankadou)になってるだけだから、

イケメンの炭素君(炭素原子)を連れてくれば、

簡単にから酸素を引き離せるんだ☆

なんて例えだ…。

図で表すと…

還元1
還元2
還元3

銅と酸素が分かれて還元完了だね☆

ねこ吉

悲しい話や…。

酸化銅の還元の実験

では、酸化銅の還元の実験を見てみよう。

「酸化銅」は黒色の物質だね!

酸化銅2g

これを還元して銅にもどすよ!

ねこ吉

炭素を連れてくるんだね。

うん。下の写真が炭素だよ。

炭素0.2g

酸化銅と炭素を混ぜて、かき混ぜるよ!

銅と酸素を混ぜる

この時点では、まだ還元は起きていないよ!

ねこ吉

どうすれば還元が起きるの?

この、酸化銅と炭素の混合物を加熱すればいいんだ。

では、さっそく実験動画を見てみよう!

ポイントは2つ!

  • 酸化銅は酸素と分かれ、銅になる。
  • 炭素は酸素とくっつき、二酸化炭素になる

の2点だよ!

ねこ吉

おー。めっちゃ反応してる!

ほんとだね!

これにより、「酸化銅」は「銅」になったよ!

還元された銅

銅の「赤褐色せきかっしょく」になっているね。

ねこ吉

10円玉の色だね。

うん。裏から見ると、もっとよく分かるよ!

還元された銅2
ねこ吉

ほんとだ!酸化銅→銅になったんだね!

ところで、

銅と離れた「酸素」はどこにいったか分かるかな?

ねこ吉

「炭素」とくっついたんでしょ?

その通り。酸素は銅と離れ、炭素とくっついたんだ!

では、炭素と酸素がくっつくと、何になるかな?

ねこ吉

えーと、何だろう?

この実験では、炭素と酸素がくっついて、二酸化炭素になったんだよ!

実験動画で「石灰水」が白く濁っているね!

これは二酸化炭素が発生した証拠なんだ!

しっかりと、覚えておこうね!

ねこ吉

はーい!

酸化銅の還元の化学反応式

最後に銅の酸化(燃焼)の化学反応式を確認しよう!

酸化銅の還元で使う化学式

まずは化学式の確認だよ。

酸化銅の化学式は

CuO  だね。

モデル(絵)で書くと

sankadou

だね。

炭素の化学式は

C  だね。

モデル(絵)で書くと

tanso

だね。

次に、

銅の化学式は

Cu  だね。

モデル(絵)で書くと

dou

だね。

最後に、

二酸化炭素の化学式は

CO2  だね。

モデル(絵)で書くと

二酸化炭素分子

だね。

まずはこの化学式をしっかりと覚えてね!

ねこ吉

化学式を正確に覚えないと、化学反応式は書けないんだよね!

そうそう。特に、

「酸化銅」は銅と酸素が1つずつ

というところをしっかりと覚えようね!

炭素を使った酸化銅の還元の化学反応式

では、炭素を使った

酸化銅の還元の化学反応式を確認しよう。

酸化銅の還元の化学反応式は下のとおりだよ!

2CuO + C → 2Cu + CO2

だよ!

ねこ吉

先生、式の書き方はどうだっけ?

では、1から解説するね。

まず、日本語で化学反応式を書いてみよう!

① 酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素

(慣れたら省略していいよ。)

次に、①の日本語を化学式にそれぞれ変えるよ。

② CuO + C → Cu + CO2

だね。

これで完成にしたいけれど、

CuO + C → Cu + CO2

sankadou + tanso → dougensi + 二酸化炭素分子

このままでは、矢印の左と右で原子の数が合っていないね。

ねこ吉

矢印の左側に酸素原子が1つ足りないね。

うん。

この場合は両側で原子の数を合わせないといけないんだよ。

それでは係数をつけて、原子の個数を矢印の左右でそろえていくよ。

係数は化学式の前、

酸化銅の炭素による還元

のピンクの四角の中にしか書いてはいけないね。

右下の小さい数字を書いたり変えたりしないでね。

それでは係数を書いて、左右の原子の個数をそろえよう。

酸化銅の炭素による還元

sankadou + tanso → dougensi + 二酸化炭素分子

今、矢印の左側の酸素原子が1個たりないね。

足りない所を増やしていけば、いつか必ず数がそろうよ。

では、左側の酸化銅の前に係数をつけて、増やしてみよう。

酸化銅の炭素による還元2

sankadou + tanso → dougensi + 二酸化炭素分子

sankadou

これで左右の酸素原子の数がそろったね!

ねこ吉

だけど、銅原子の数が合わなくなってしまったよ!

うん。では、今度は矢印の右側に銅を増やそう。

足りない所を増やしていけば、いつか必ず数がそろうからね。

酸化銅の炭素による還元3

sankadou + tanso → dougensi + 二酸化炭素分子

sankadou        dou

これで、矢印の左右で原子の数がそろったね。

つまり、化学反応式の完成なんだね。

炭素による酸化銅の還元の化学反応式

2CuO + C → 2Cu + CO2

だね!

水素を使った酸化銅の還元の化学反応式

これで解説は終わりなんだけど、

酸化銅は、炭素の代わりに水素を使っても還元ができるんだ。

その場合の化学反応式も解説して終わりにするよ!

水素を使った酸化銅の還元の化学反応式は下のとおりだよ!

CuO + H2 → Cu + H2O

だよ!

水素を使うと、還元後に水ができると覚えておこう。

それさえ覚えておけば、後は簡単だよ!

では化学反応式の書き方を1から確認しよう。

まず、日本語で化学反応式を書いてみよう!

① 酸化銅 + 水素 → 銅 + 水

(慣れたら省略していいよ。)

次に、①の日本語を化学式にそれぞれ変えるよ。

② CuO + H2 → Cu + H2O

だね。

矢印の左と右の原子の数を確認しよう。

sankadou +  suisobunsi → 銅原子 + 水分子

  • 銅原子が1つ
  • 水素原子が2つ
  • 酸素原子が1つ

と、矢印の左右で原子の数がそろっているね。

この場合は「係数」という大きい数字をつけて数合わせをしないでいいね!

だから、これで化学反応式は完成なんだ!

水素による酸化銅の還元の化学反応式

CuO + H2 → Cu + H2O

だね!

化学反応式が苦手な人は、下のボタンから学習してみてね!

他の中学2年実験解説は下のリンクを使ってね!

実験動画つきでしっかり学習できるよ!

ねこ吉

またねー

さわにいは、登録者7万人の教育YouTuberです。

中学の成績を上げたい人は、ぜひYouTubeも見てみてね!

また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

他のページも見たい人はトップページへどうぞ。

中学生におすすめ勉強アプリ

Rakumon(ラクモン)」というアプリを知っていますか?

チャットや画像を送るだけで質問ができるアプリです。10分で答えや解説が返ってきますよ。

3回は無料で使えるので、登録しておくと役立ちます!

ラクモンの詳しい説明はこちら

ラクモンの使い方
ラクモンはすぐに答えがくる
Rakumon(ラクモン)

Rakumon(ラクモン)

無料

この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

ツイッターでは理科のポイントや勉強の仕方、さわにいの考えを発信しています。

youtubeは2020年から勉強に役立つ理科動画を配信開始!ぜひ見てみてね☆

コメント

コメントする

CAPTCHA


タップできる目次