複習
L2 L3
U2
2-1
氧化還原：
氧化反應與活性
氧化反應：物質與氧反應產⽣氧化物的過程，包括______________
鈉的氧化：
鈉在空氣中加熱，很容易起⽕燃燒，⽕焰呈⿈⾊，產物為氧化鈉。反應如下：
鈉 氧
氧化鈉
1.
2.
(1)
+
→
4Na + O2
→
2Na2O
氧化鈉易溶於⽔中，形成氫氧化鈉⽔溶液。反應如下：
+ ⽔ → 氫氧化鈉
Na2O
+ H2O → 2NaOH
(3)氫氧化鈉⽔溶液可使紅⾊⽯蕊試紙變成藍⾊，可知⽔溶液呈鹼性。
3. 鎂的氧化：
(1)鎂帶加熱⾄燃燒的時間⽐鈉⻑，燃燒時產⽣⽩⾊的強光，產物為氧化鎂。反應如下：
鎂 + 氧 → 氧化鎂
2Mg +
O2 → 2MgO
(2)氧化鎂溶於⽔中，形成氫氧化鎂⽔溶液。反應如下：
氧化鎂 + ⽔ → 氫氧化鎂
(2)
氧化鈉
MgO
+
H2O
→
Mg(OH)2
氫氧化鎂⽔溶液可使紅⾊⽯蕊試紙變成藍⾊，可知⽔溶液呈鹼性。
4. 銅的氧化：
(1)銅不易燃燒，在加熱過程中僅於表⾯⽣成⼀層⿊⾊產物 (氧化銅)。反應如下：
銅 + 氧 → 氧化銅
(3)
2Cu
+
O2
→
2CuO
氧化銅不溶於⽔，無法使⽯蕊試紙變⾊，⽔溶液呈中性。
5. 硫的氧化：
(1)硫粉在純氧中燃燒，⽕焰呈藍紫⾊，產物為具刺激性臭味的⼆氧化硫。反應如下：
硫 + 氧 → ⼆氧化硫
(2)
S
+
O2 →
SO2
⼆氧化硫溶於⽔，形成亞硫酸(酸性)。反應如下：
⼆氧化硫 + ⽔ → 亞硫酸
(2)
SO2
L2 L3
複習
+
H2O
→
H2SO3
1
6.
碳的氧化：
碳粉燃燒時，發出紅光；在氧氣充⾜的環境中燃燒，產物為⼆氧化碳。反應如下：
碳 + 氧 → ⼆氧化碳
(1)
C
+
O2 →
CO2
⼆氧化碳略溶於⽔，形成碳酸(酸性)。反應如下：
⼆氧化碳 + ⽔ →
碳酸
(2)
CO2
+
H2O
→
H2CO3
鋅的氧化 ：
鋅燃燒時⽕焰呈⿈綠⾊，產物為氧化鋅。反應如下：
鋅
+
氧 → 氧化鋅
7.
(1)
2Zn
+
O2
→
2ZnO
將燃燒的鋅移開⽕源後，便停⽌燃燒，此時若⽤探針挑開表⾯，內部⾼溫的鋅⼜可繼續起⽕燃燒。
氧化鋅難溶於⽔，與⽔反應產⽣極少量的氫氧化鋅，其⽔溶液無法使⽯蕊試紙變⾊。反應如下：
氧化鋅 +
⽔ → 氫氧化鋅
ZnO
+
H2O
→
Zn(OH)2 (極少量)
8. ⼀般⽽⾔，⾦屬氧化物溶於⽔呈鹼性；⾮⾦屬氧化物溶於⽔呈酸性。
若氧化物不溶於⽔，則呈中性。(相當於測⽔的酸鹼性，因純⽔為中性)
9. 物質對氧的活性⼤⼩順序：
(2)
2-2
氧化還原
氧化反應：物質與氧結合的反應。(得氧 失電⼦)
2.
還原反應：氧化物失去氧的反應。(失氧 得電⼦)
3.
氧化還原反應：氧化與還原必同時相伴發⽣，即涉及氧(或電⼦)的得失之化學反應。
4.
以鎂與⼆氧化碳的反應來說明氧化還原反應：
(1)化學反應式 ：2Mg
+
CO2
→
2MgO
+
C
鎂 + ⼆氧化碳 → 氧化鎂 + 碳
(2)鎂發⽣氧化 ：Mg → MgO (鎂得到氧變成氧化鎂)
(3)⼆氧化碳發⽣還原：CO2 → C (⼆氧化碳失去氧變成碳)
5. 還原劑：指在氧化還原反應中，本⾝發⽣氧化的物質(具有還原另⼀物質的能⼒)。
6. 氧化劑：指在氧化還原反應中，本⾝發⽣還原的物質(具有氧化另⼀物質的能⼒)
7. 在氧化還原反應中 , 活性較⼤的元素易當還原劑, ⽽活性較⼩的元素所形成的氧化物易當氧化劑 。
1.
2-3
L2 L3
複習
應⽤
2
1.
⾼爐煉鐵
(1)⼯業煉鐵是在⾼爐裡將含氧的鐵礦以煤焦(C)還原，
需要鐵礦 .煤焦 . 熱空氣及灰⽯四種原料。
(2)在⾼爐中，熱空氣使煤焦燃燒產⽣⾼溫並⽣成⼀氧化碳。
2C
+
O2
→
2CO
(還原劑)
(氧化劑)
(3)煤焦與⼀氧化碳均可作為還原劑，使鐵礦(三氧化⼆鐵)還原成鐵。
2Fe2O3
+
氧化劑)
→
4Fe
+
→
2Fe
+
3CO2
還原劑)
(
Fe2O3
3C
(
+
3CO
3CO2
(氧化劑)
(還原劑)
灰⽯(CaCO3)分解所產⽣的氧化鈣，可與鐵礦中的雜質(SiO2)形成熔渣，
其密度⽐鐵⼩，浮在液態鐵的表⾯，避免剛產⽣的鐵(⽣鐵)在⾼溫環境中再度氧化。
熔渣也可當成 ⽔泥的材料。
CaCO3 → CaO + CO2
CaO
+ SiO2 → CaSiO3 (熔渣)
3. ⽣鐵：從⾼爐中剛煉成的鐵。含碳量較⾼，性質硬⽽脆，適合鑄造，
⼜稱為鑄鐵，常鑄造成鐵管等器具。
4. 熟鐵：從⽣鐵中所含的碳及其他雜質減量或消除所成的鐵。鐵的純度較⾼，富有延展性，適合⾼溫鍛接，
⼜稱為鍛鐵，如常⾒的鐵絲。
5. 鋼鐵：含碳量介於⽣鐵與熟鐵之間，兼具⾼強度 . ⾼韌性等 優點，既宜鑄造⼜宜鍛接，
可作為房屋及橋梁等建材。
6. 不鏽鋼：鋼 . 鉻 . (鎳)的合⾦。
7. ⽣活中的氧化還原：
(1)氯氣(Cl2) . 臭氧(O3) 和 次氯酸鈉(NaClO)是常⾒的氧化劑，容易使其他物質發⽣氧化作⽤。
(2)氯氣：⾃來⽔及游泳池常採⽤來消毒。
(3)臭氧：⽐氧氣活潑，能在短時間將空氣中細菌消滅。
(4)次氯酸鈉溶液：常作為清潔醫院或器具的⼀種殺菌劑，也⽤作紙張及棉花的漂⽩劑。
(5)⼆氧化硫(SO2)是⼀種還原劑。常⽤於漂⽩動物織品原料 . ⽵筷和蔬果。
(6)抗氧化劑：指能減緩或防⽌氧化作⽤的物質，本⾝被氧化，通常是還原劑，
如胡蘿蔔素 . 維⽣素C和維⽣素E等⾷品添加物。
(7)⽣物賴以⽣存的呼吸作⽤與光合作⽤，皆涉及氧的得失，也是氧化還原反應。
(4)
3-1
1.
2.
L2 L3
複習
電解質
電解質：溶於⽔後可以導電的化合物，
如氫氧化鈉. 氯化氫. 氯化鈉等。
⾮電解質：不論是否溶於⽔，皆無法導電的化合物，
如葡萄糖 . 酒精 . ⽢油等。[⽔(純⽔或蒸餾⽔)⼀般視為⾮電解質]
3
電解質解離說：簡稱電離說，由瑞典科學家阿瑞尼斯所提出，主要說明如下：
電解質在⽔中會解離成帶電的離⼦。
如 NaOH → Na+ + OH(2)電解質⽔溶液必為電中性。
如 CaCl2 → Ca2+ + 2Cl每個Ca2+與Cl-的帶電量⽐為2 ： 1
Ca2+與Cl-的個數⽐為1 ： 2
則總帶電量⽐為 正電量：負電量 = (2×1)：(1×2) = 2：2 = 1：1
(3)離⼦在⽔溶液中可以⾃由移動
如⾷鹽⽔溶液通電時，帶正電的鈉離⼦會往負極移動，帶負電的氯離⼦會往正極移動，
這些移動的離⼦，形成⽔溶液中的電流，所以⾷鹽⽔溶液可以導電。
4. 強電解質：在⽔中幾乎完全解離的化合物，
如氫氧化鈉 . 氯化鈉 . 氯化氫等。
5. 弱電解質：在⽔中僅少部分解離的化合物，
如醋酸. 氨⽔(NH3.H2O)等。
(⾮電解質在⽔中則完全不會解離出帶電的離⼦)
3.
(1)
3-2
酸和鹼
酸：在⽔中會解離出氫離⼦(H+)的電解質
2.
酸的性質：
(1)酸能使藍⾊⽯蕊試紙呈現紅⾊，廣⽤試紙呈現紅 . 橙或⿈⾊。
(2)多數酸性溶液會與鎂 . 鋅等活性⼤的⾦屬反應產⽣氫氣；與碳酸鹽類反應產⽣⼆氧化碳。
(3)酸是電解質，在⽔中會解離出氫離⼦，且氫離⼦濃度[H+]會⼤於氫氧根離⼦的濃度[OH-]。
(4)酸的⽔溶液有酸味。如檸檬汁和⾷醋裡⾯含有酸性物質。(但有些酸有強烈腐蝕性，勿輕易嘗試! )
3.
強酸：在⽔中幾乎完全解離的酸，如硫酸. 鹽酸. 硝酸等。
⽔溶液中的氫離⼦濃度較⼤，容易導電，與鎂. 鋅等⾦屬反應⽐較激烈，容易產⽣氫氣。
4.
弱酸：在⽔中僅少部分解離的酸，⼤部分仍以分⼦存在，如醋酸. 碳酸等。
⽔溶液中的氫離⼦濃度較⼩，不容易導電，與鎂. 鋅等⾦屬反應⽐較緩和，不容易產⽣氫氣。
5.
常⾒的酸：
(1)硫酸(H2SO4)：
無⾊油狀 . 腐蝕性很強的液體。
溶於⽔中會放出⼤量的熱，稀釋時應慢慢加⼊⽔中，並不時攪拌，
絕不可把⽔直接倒⼊硫酸內，以免瞬間產⽣⼤量的熱量，導致燒杯破裂或⽔溶液濺出，造成為危險。
c. 硫酸具有很強的脫⽔性，可使碳⽔化合物脫⽔，形成⿊⾊的碳。
d. 常⽤於製造肥料⽤的硫酸銨及鉛蓄電池的電解液。
(2)鹽酸(HCl)：
鹽酸是氯化氫溶於⽔形成的⽔溶液，學名氫氯酸。
1.
L2 L3
複習
4
打開濃鹽酸時，常會冒出有刺⿐味的氯化氫氣體，且會和⽔蒸氣結合，形成⽩⾊煙霧。
鹽酸遇到氨氣(NH3)會產⽣氯化銨(NH4Cl)固體，形成⽩⾊煙霧。這是檢驗鹽酸的簡便⽅法。
鹽酸可⽤來清洗⾦屬表⾯，稀釋後也可當作浴室清潔劑。
(3)硝酸(HNO3)：
硝酸是無⾊液體，受光線照射或加熱後，會分解出紅棕⾊ . 有毒的⼆氧化氮(NO2)氣體，
所以硝酸必須⽤棕⾊瓶盛裝，且放在陰涼處避免⽇曬。
b. 硝酸的活性較強，常溫下可以與⼀些活性較⼩，不與其它酸反應的⾦屬反應，如銅和銀。
c. 硝酸可⽤來蝕刻銅⾦屬製品，以及製造⿈⾊炸藥(TNT)和硝酸鉀(KNO3)等物質。
(4)醋酸(CH3COOH)：
學名為⼄酸，純度99.5%以上的醋酸在16.7℃會凝固成固態，外觀與冰極為類似，俗稱冰醋酸，
極易溶於⽔中，形成醋酸⽔溶液。
b. ⽣活中的⾷醋含有約3~5%的醋酸，可作為調味料 . 飲品。
6. 鹼：在⽔中會解離出氫氧根離⼦(OH-)的電解質。
如 NaOH → Na+ + OH- (氫氧化鈉的解離)
Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH- (氫氧化鈣的解離)
鹼的性質：
鹼可使紅⾊⽯蕊試紙呈藍⾊，廣⽤試紙呈現藍 . 靛或紫⾊。
鹼性溶液可去油汙，分解油和脂肪。
鹼是電解質，在⽔中會解離出氫氧根離⼦，且氫氧根離⼦的濃度會⼤於氫離⼦的濃度。
鹼的⽔溶液有澀味，有⼀些鹼的⽔溶液摸起來有滑膩感。
(鹼的⽔溶液具有腐蝕性，勿輕易嘗試!)
8. 強鹼：在⽔中幾乎完全解離的鹼，如氫氧化鈉 . 氫氧化鈣等。
⽔溶液中的氫氧根離⼦濃度較⼤，容易導電。
9. 弱鹼：在⽔中僅少部分解離的鹼，如氨氣等。
⽔溶液中的氫氧根離⼦濃度較⼩，不容易導電。
10.
常⾒的鹼：
(1)氫氧化鈉(NaOH)：
氫氧化鈉是⽩⾊固體，具腐蝕性，俗稱苛性鈉，⼜稱燒鹼。
氫氧化鈉在空氣中容易吸收⽔氣⽽潮解，也會與⼆氧化碳反應⽽變質，
因此氫氧化鈉必須放在乾燥的密閉容器內保存。
c. 氫氧化鈉常⽤來製造肥皂及⼈造纖維等物質。
(2)氫氧化鈣(Ca(OH)2)：
氫氧化鈣是⽩⾊粉末，俗稱熟⽯灰。
氫氧化鈣的⽔溶液俗稱⽯灰⽔，和⼆氧化碳作⽤會產⽣⽩⾊混濁(碳酸鈣沉澱)，
在實驗室常⽤來檢驗⼆氧化碳。
7.
(1)
(2)
(3)
(4)
[ Ca(OH)2
L2 L3
複習
+
CO2
→
H2O
+
CaCO3 ↓ ]
5
氫氧化鈣為⽔泥的主要成分，常⽤來當作建築的材料。
(3)氨(NH3)：
氨是⼀種無⾊ . 具有臭味 . 密度⽐空氣輕 . 易溶於⽔的氣體。
氨的⽔溶液俗稱氨⽔，呈現弱鹼性。
稀釋後的氨⽔具有殺菌作⽤，可做為家庭中的清潔劑。
氨與⼆氧化碳作⽤可⽣成尿素，常⽤來製造肥料和塑膠物質。
3-3
計量
體積莫⽿濃度：1公升溶液中所含溶質的莫⽿數，
單位為 「莫⽿/公升」，簡寫成「M」。
⼀般以中括號[ ]表⽰，簡稱 莫⽿濃度。
2.
莫⽿濃度的公式：莫⽿濃度(M)=溶質莫⽿數(mol)/溶液體積(L)
3.
配製某⼀莫⽿濃度的溶液⽅法：將所需要的溶質的質量或莫⽿數，
先⽤少量的溶劑(如⽔)溶解，再加溶劑⾄所需的體積。
1.
毫升
Ans :150
⽔的解離 ：
化學反應式： H2O → H+ + OH在 ℃下，1公升純⽔(約含有55.6莫⽿的⽔分⼦)中，
僅10-7莫⽿的⽔分⼦發⽣解離，
產⽣ 莫⽿的氫離⼦與 10-7莫⽿的氫氧根離⼦。
在純⽔中，[H+]=10-7 ÷ 1 = 10-7 M ，[OH-]=10-7 ÷ 1 = 10-7 M，
即 [H+]=[OH-]。
(4)同⼀溫度時，⽔溶液中不論是否溶有其它物質，[H+]×[OH-]=定值，
在25℃時，[H+]×[OH-]=(10-7 M)×(10-7 M)=10-14M2 。
(其它溫度時，則有不同的定值)
5.
⽔溶液的酸鹼性與pH值：
(1)⽔溶液的酸鹼性與它所含氫離⼦與氫氧根離⼦的濃度有關。
(2)化學上常以pH值表⽰⽔溶液中氫離⼦的濃度，藉以表⽰
⽔溶液的酸鹼性。
(3)pH值的算法：若[H+]=10XM ，則pH=-X 。如[H+]=10-7 M ， 則pH=-(-7)=7；[H+]=1M=100 M ，則pH=0。
(4)在25℃⽔溶液中，[H+]=[OH-]，表⽰pH = 7，呈中性。
如氯化鈉 . 葡萄糖⽔溶液。
(5)在25℃⽔溶液中，[H+]>[OH-]，表⽰pH < 7，呈酸性。
如硫酸 . 醋酸⽔溶液。
(6)在25℃⽔溶液中，[H+]<[OH-]，表⽰pH > 7，呈鹼性。
如氫氧化鈉 . 氨⽔ ⽔溶液。
(7)當pH值愈⼩時，⽔溶液的氫離⼦濃度愈⾼，表⽰酸性愈強；
當pH值愈⼤時，⽔溶液的氫離⼦濃度愈低，也就是氫氧根離⼦濃度愈⾼，表⽰鹼性愈強。
7. 酸鹼指⽰劑：在不同的pH值範圍下，會呈現不同顏⾊的化學試劑。
如酚酞 . ⽯蕊試紙 . 廣⽤試紙 及葡萄汁 . 紫⾊⾼麗菜汁等。
8. 酸鹼指⽰劑的變⾊情形：
(1)⽯蕊試紙在酸性呈紅⾊，鹼性呈藍⾊，中性則皆不變⾊。
4.
(1)
(2) 25
10-7
(3)
L2 L3
複習
6
酚酞在酸性及中性呈無⾊，鹼性呈紅⾊。
廣⽤試紙：在酸性呈紅. 橙. ⿈⾊ ，中性呈綠⾊，鹼性呈藍 . 靛 . 紫⾊。
在不同的pH值下，呈現不同的顏⾊)
計可快速測量溶液的pH值。
(2)
(3)
(
(4)pH
3-4
1.
2.
酸鹼中和
酸鹼中和：酸與鹼反應，產⽣鹽與⽔。簡稱「中和」。
酸鹼中和的表⽰式：酸 + 鹼 → 鹽 + ⽔ 。
如 HCl + NaOH → NaCl + H2O
3. 酸鹼中和的離⼦反應式：H+ + OH- → H2O (中和必然反應)
4. 酸鹼中和時，除了酸鹼性會改變外，⽔溶液的溫度也會上升，
故中和是⼀種放熱反應。
5. 中和反應除了會產⽣⽔外，還會產⽣另⼀新物質，
它是由鹼中的正離⼦(⾦屬離⼦或銨根離⼦)和酸中的負離⼦(⾮⾦屬離⼦或酸根離⼦)結合⽽成，
此種物質稱為鹽類，通常在⽔溶液中會以離⼦狀態存在，若將⽔蒸發後，可得此鹽類的結晶。
6. ⽣活中的中和反應：
(1)胃液(含有鹽酸)，若分泌過多，會讓⼈感到不舒服，就需要服下弱鹼性物質(碳酸氫鈉)的胃藥，
與胃酸產⽣中和反應。
(2)⽤餐後，⾷物殘留在⼝腔內，會使⼝腔變成酸性造成蛀⽛，可以使⽤弱鹼性的⽛膏刷⽛，
以保持⼝腔清潔。
(3)氮肥造成農⽥⼟壤酸性增加，使⼟地不易耕作，可以在⽥裡灑些弱鹼性物質，中和⼟壤酸性。
7. ⽣活中常⾒的鹽：
(1)硫酸鈣(CaSO4)：
硫酸鈣是⽩⾊固體，微溶於⽔，是⽯膏的主要成分。
⽯膏遇⽔即硬化，可做⽯膏像 . 模型及外科治療⾻折的⽯膏模。
(2)碳酸氫鈉(NaHCO3)：
碳酸氫鈉俗稱⼩蘇打，是⼀種⽩⾊固體，溶於⽔呈弱鹼性。
可作為胃藥來中和胃酸。
碳酸氫鈉遇酸會產⽣⼆氧化碳氣體，利⽤此原理，使餅乾膨鬆，⼜稱為焙⽤鹼，也可製成發粉。
碳酸氫鈉受熱會分解出⼆氧化碳，是乾粉滅⽕器的重要原料。
(3)碳酸鈉(Na2CO3)：
碳酸鈉俗稱蘇打，是⼀種⽩⾊粉末，溶於⽔呈鹼性。
常作為清潔劑的⼀種成分，故⼜稱為洗滌鹼。
也可⽤來製造玻璃與肥皂。
(4)氯化鈉(NaCl)：
氯化鈉俗稱⾷鹽，為無⾊晶體，細⼩的粉末呈⽩⾊，海⽔中約含有2.8%的氯化鈉。
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複習
7
⾷鹽可由海⽔蒸發製得，也可由天然的鹽礦中製取。
⾷鹽可作為調味品及保存⾷物，也是⼯業上的重要原料。如：以氯化鈉為原料，製得鈉與氯氣。
(5)碳酸鈣(CaCO3)：
碳酸鈣是⼀種⽩⾊固體，不易溶於⽔，為⽯灰岩. ⼤理岩 及⾙殼的主要成分。
常被⽤作建築材料。
L2 L3
複習
8