酸化銅の還元(中学生向け)

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!

 


みなさんこんにちは!

さわにい」といいます。

中学理科教育の専門家です。

このサイトは理科の学習の参考に使ってね☆

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)

還元とは、

物質から酸素が取り除かれる化学反応

のことだよ!

 

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 酸素原子
が化合して(くっついて)できたものだね。
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
還元
というんだよ!
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(酸素原子)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…
銅と酸素の還元
 銅と酸素の還元2
銅と酸素の還元3

銅と酸素が分かれて還元完了だね☆
悲しい話や…。

2.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!

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!
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!

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「」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。
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?
「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?
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!
はーい!

3.酸化銅の還元の化学反応式

最後にの酸化(燃焼)の化学反応式を確認しよう!

 ①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

CuO  だね。

モデル(絵)で書くと

sankadou

だね。


炭素の化学式

C  だね。

モデル(絵)で書くと

炭素原子

だね。


次に、

銅の化学式

Cu  だね。

モデル(絵)で書くと

銅原子

だね。


 

最後に、

二酸化炭素の化学式

CO  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!

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!

②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 + CO

だよ!

 

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 + CO

だね。


これで完成にしたいけれど、

CuO + C → Cu + CO

sankadou炭素原子  dou + 二酸化炭素分子 

のままでは、矢印の左と右で原子の数が合っていないね。

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炭素原子  dou + 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炭素原子  dou + 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!


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           dou
    +  炭素原子  →       +  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 + CO

だね!

 

 


③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 + H → Cu + HO

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 + H → Cu + HO

だね。


矢印の左と右の原子の数を確認しよう。

sankadousuisobunsi  dou + 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 + H → Cu + HO

だね!

 

 

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またねー