【中学講座 中2理科】8.金属の酸化

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金属の酸化

前回の第7講では『化合』について学習を進めてきました。化合とは2種類以上の物質が結びついて別の物質になる化学変化でしたね。
その中に『酸化』という化学変化がありました。酸化とは、物質と酸素が化合することでしたね。

物質 + 酸素 → 酸化○○

という化学変化です。今日は酸化の中でもよく出題される金属の酸化について学習を深めていきましょう!

銅の酸化

金属の銅を空気中で加熱する実験は学校でしましたか?酸化銅の還元と絡めて出題される内容ですので、ここはしっかマスターしましょう。金属の銅を空気中で加熱すると、

銅(赤褐色) + 酸素 → 酸化銅(黒)

に化学変化します。酸素が化合しているので「酸化」とよばれる化学変化になります。このときの色の変化も出題されますので覚えておいてください。化学反応式で表すと、

2Cu + O2 → 2CuO

となります。化学反応式のルールである、「化学変化の前後で原子の数が等しくなる。」ルールを適用すると、CuとCuOの前に係数の2がつくことになります。後は加熱の方法も記述問題で聞かれますので、答えられるように、

銅分の加熱の仕方
「うすく広げるようにかき混ぜながら加熱する。」
理由→「銅分が酸素と十分に反応するように。」

最後に銅粉を空気中で加熱すると、化合した酸素の分だけ質量が大きくなります。銅粉4.0gに対して酸素が1.0gで化合します。ここは次回以降の単元でしっかり学習します。

 

マグネシウムの燃焼

銅と同じく金属のマグネシウムも加熱する実験をします。マグネシウムは空気中で激しく反応しますので、注意して実験を行ってください。

マグネシウム + 酸素 → 酸化マグネシウム(白)

ここで注意してほしいのが、加熱後の酸化マグネシウムの色です。通常酸化物の色は黒色が多いのですが、ここでは白色になっています。裏を返せば、ここは必ず聞かれる色です。この化学変化では激しく酸素と化合しますので、「燃焼」という化学変化になります。化学反応式は次の通りです。

2Mg + O2 → 2MgO

マグネシウムは空気中で燃焼します。燃焼とは、

「光や熱を激しく出しながら酸化すること。」です。

 

スチールウールの酸化

スチールウールとは鉄でできた綿のようなものです。つまり金属の鉄でできています。これを空気中で加熱すると、チリチリと赤くなって燃えます。はじめは鉄の色(銀白色)ですが、加熱後は黒色に変化します。このときどのような化学変化が起きているかといえば、

鉄 + 酸素 → 酸化鉄(黒)

ここでは、加熱前の鉄と加熱後にできる酸化鉄の違いが出題されます。

  加熱前 加熱後
磁石 引き合う 引き合わない
もむ 弾力がある ぼろぼろ崩れる
電流 通す 通さない
塩酸 水素が発生 変化しない

 

解説動画でポイントを確認しよう!

問題をダウンロードしてください。

 

【問題】金属の酸化

次の問いに答えなさい。

(1) 下の図のように銅の粉末をステンレス皿の上にとり、銅の粉末を加熱した。

① 加熱前、銅は何色か答えなさい。

② 加熱後の物質は何色か答えなさい。

③ この実験のとき、銅分をどのように加熱するか答えなさい。

④ この実験で銅と結びついた物質を何というか。

(2) スチールウールを加熱したときにできる物質を何というか。

(3) スチールウールを加熱したときにできる物質は何色か。

(4) マグネシウムリボンを加熱すると、光や熱を出しながら激しく化学反応した。このとき起きた化学変化を何というか。

(5) マグネシウムリボンを加熱したときにできる物質は何色か。

 

 

 

 

 

 

【解答】金属の酸化

(1)①赤褐色(赤色)

②黒色

③うすく広げるようにかき混ぜながら加熱する。

④酸素

(2)酸化鉄

(3)黒色

(4)燃焼

(5)白色

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