2-1 산소와 산화-환원 반응.

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1 2-1 산소와 산화-환원 반응

2 학습 목표 • 산화 반응과 환원 반응을 산소의 이동으로 설명할 수 있다.
• 산화 반응과 환원 반응을 산소의 이동으로 설명할 수 있다. • 산화 반응과 환원 반응을 화학 반응식으로 표현할 수 있다.

3 산소가 관련된 반응 • 식물은 태양의 빛에너지를 받아 광합성을 통해 산소를 발생함. • 식물과 동물의 호흡에 도 산소가 이용
• 식물은 태양의 빛에너지를 받아 광합성을 통해 산소를 발생함. • 식물과 동물의 호흡에 도 산소가 이용 • 산소가 관련된 반응을 무엇이라고 할까? ▲ 빛에너지를 이용해 광합성을 하는 식물

4 산화와 환원 • 산화 : 연소 반응처럼 물질이 산소와 결합하는 과정 • 환원 : 산소와 결합한 물질이 산소를 잃는 과정
▲ 산화-환원 반응 모형 • 산화 : 연소 반응처럼 물질이 산소와 결합하는 과정 • 환원 : 산소와 결합한 물질이 산소를 잃는 과정

5 산화-환원 반응 • 라부아지에는 뜨거운 주철관에 물을 통과시켜 수소를 얻음. • 주철관 속의 물 : 산소를 잃고 수소로 환원
• 라부아지에는 뜨거운 주철관에 물을 통과시켜 수소를 얻음. • 주철관 속의 물 : 산소를 잃고 수소로 환원 ▲ 라부아지에의 물 분해 실험 • 주철관의 철 : 산소와 결합하여 산화

6 산화 구리(Ⅱ)와 수소의 반응 • 수소 : 산소를 얻어 수증기로 산화 • 산화 구리(Ⅱ) : 산소를 잃어 구리로 환원
▲ 산화 구리(Ⅱ)와 수소의 반응 • 수소 : 산소를 얻어 수증기로 산화 • 산화 구리(Ⅱ) : 산소를 잃어 구리로 환원

7 산화-환원 반응의 동시성 ▲ 산화 구리(Ⅱ)와 수소의 반응식 • 산화 반응과 환원 반응은 항상 동시에 일어남.

8 마그네슘과 드라이아이스의 반응 • 움푹한 구멍이 있는 드라이아이스 안에 마그네슘 가루 를 넣고 불을 붙임.
▲ 마그네슘과 드라이아이스의 반응 • 움푹한 구멍이 있는 드라이아이스 안에 마그네슘 가루 를 넣고 불을 붙임.

9 마그네슘과 드라이아이스의 반응 • 흰색 가루의 산화 마그네슘과 검은색 덩어리의 탄소가 생성됨.
▲ 마그네슘과 드라이아이스의 반응 결과 • 흰색 가루의 산화 마그네슘과 검은색 덩어리의 탄소가 생성됨.

10 마그네슘과 드라이아이스의 반응 • 마그네슘은 산소를 얻어 산화되고, 이산화 탄소는 산소 를 잃고 환원됨.
▲ 마그네슘과 드라이아이스의 반응식 • 마그네슘은 산소를 얻어 산화되고, 이산화 탄소는 산소 를 잃고 환원됨.

11 산화의 빠르기 ▲ 성냥의 연소와 못의 부식

12 산화의 빠르기 • 성냥의 연소: 눈에 보일 정도로 반응이 일어남.
• 못의 부식: 몇 시간이 지나야 반응이 일어난 것을 볼 수 있음. → 연소는 산화 속도가 빠르고 부식은 산화 속도가 느림.

13 산화의 빠르기 ▲ 폭발과 사과의 변색

14 산화의 빠르기 • 폭발: 연소보다 더 빠르며 빛과 열이 한꺼번에 방출되고 많은 양의 기체가 만들어지는 반응
• 폭발: 연소보다 더 빠르며 빛과 열이 한꺼번에 방출되고 많은 양의 기체가 만들어지는 반응 • 사과의 변색: 연소처럼 빠르지는 않지만 못의 부식보다 는 빠름. → 산화-환원 반응의 속도는 상대적임.

15 산소와 결합한 물질 • 산화물: 산소와 결합하여 산화된 물질 • 탄소가 산화되어 생성된 이산화 탄소를 물에 녹인 탄산수는 산성
▲ 탄산음료_ 이산화 탄소가 물에 녹아 산성을 띤다. • 산화물: 산소와 결합하여 산화된 물질 • 탄소가 산화되어 생성된 이산화 탄소를 물에 녹인 탄산수는 산성

16 비금속 원소의 산화물 • 비금속 원소의 산화물: 물에 녹아 산성을 띰.
▲ 화석 연료의 연소 산화물 • 비금속 원소의 산화물: 물에 녹아 산성을 띰. • 예: 화석 연료의 연소 과정에 서 발생한 황 산화물이나 질소 산화물은 물에 녹아 산성을 띰.

17 금속 원소의 산화물 • 금속 산화물은 물에 녹으면 염기성을 나타냄.
• 예: 칼슘의 산화물인 산화 칼슘(CaO)은 산성화된 흙이나 호 수를 중화시킬 때 뿌 림.

18 금속 산화물의 이용 • 금속 표면에 녹이 생겼을 때 산성 용액으로 닦으면 금속 표면이 깨끗해짐.
• 금속 표면에 녹이 생겼을 때 산성 용액으로 닦으면 금속 표면이 깨끗해짐. ▲ 산성 용액을 이용한 금속 표면의 녹 제거 • 녹의 성분이 염기성을 띠고 있기 때문