中学３年理科　化学変化とその利用　金属資源と酸素の化学変化

中学３年理科　化学変化とその利用　金属資源と酸素の化学変化

１、酸化銅から銅を取り出すには・・・

　（１）酸化

　　　　　物質と酸素が化合することを酸化といいます。

　　　　　酸化してできた物質を酸化物といいます。

　例：

　　　　銅　＋　酸素　⇒　酸化銅

　　　マグネシウム　＋　酸素　⇒　酸化マグネシウム

　　　炭素　＋　酸素　⇒　二酸化炭素

　（２）酸化銅から銅を取り出す実験

　　　　?　方法

　　　　　　　　１、酸化銅0.8ｇと活性炭0.1ｇを乳鉢でよく混ぜ合わせ、ステンレスの受け皿にのせて、試験管に入れます。

　　　　　　　　２、図のような装置で、試験管を加熱します。

　　　　　　　　３、石灰水の変化を観察します。

　　　　　　　　４、気体の発生が終わったら、ガラス管を石灰水から引き抜き、火を消します。その後、目玉クリップでゴム管を閉じます。

　　　　　　　　５、試験管が冷めてから、加熱したものを取り出し、加熱前後の色の変化や光沢を調べます。

　　　　?　結果

　　　　　　　　・石灰水は白く濁った。

　　　　　　　　・物質の色は、黒色から赤褐色に変化し、光沢があった、

　　　　?　考察

　　　　　　　　　酸化銅と活性炭を混ぜ合わせて加熱すると、酸化銅から酸素が取れて銅ができ、二酸化炭素が発生します。

　（３）還元

　　　　?　酸化銅の還元

　　　　　　　　　　酸化銅と炭素を反応させると、酸化銅は還元されて銅になります。

　　　　　　　　　　炭素は酸化されて二酸化炭素になります。

　　　　　　図
　　　　　　　　　酸化銅　　　＋　炭素　　　　→　　　　銅　　　＋　　二酸化炭素
　　　　　　　　　２ＣｕＯ　　　＋　　Ｃ　　　　　→　　　　２Ｃｕ　　＋　　　ＣＯ₂

　　　　?　還元の方法

　　　　　　　　　　ある物質の酸化物から酸素を取り除くには、

　　　　　　　　　　その物質よりも酸素と結びつきやすい物質と共に加熱したり、電流を流したりします。
　　　　　

　　　　?　還元によって得られた金属も、自然界ではしだいに空気中の酸素などと化合して、酸化物などの化合物に戻ります。

　（４）鉄を取り出す

　　　　　　　私たちの生活にはなくてはならない鉄は、いろいろな種類の鉄鉱石として産出されます。

　　　　　鉄鉱石のうち、赤鉄鉱（せきてっこう）や磁鉄鉱（じてっこう）は、鉄と酸素の化合物になり、

　　　　　コークスと呼ばれる炭素と共に高炉で１５００℃以上に加熱して、還元することによって、鉄が取り出されます。

　　　　　　この鉄は、不純物を多く含み、もろくて硬いので転炉で加熱し、純度の高い鋼（はがね）とよばれる鉄を得ます。

      コークス・・・石炭を乾留（蒸し焼き）した燃料のことである。

　　　　　　　　　　　蒸し焼きにすることで石炭から硫黄、コールタール、ピッチなどの成分が抜ける。

　　　　　　　　　　燃焼時の発熱量が高く、高温を得ることができることから産業には欠かせない燃料となっている。