中2理科・酸化と還元の違い｜酸素の動きで見分ける例題つき

よっしゃー！中2理科の「酸化と還元」は、酸素がどっちに動いたかを見るだけで解ける単元だ。おれは塾講師を17年やってきたけど、ここは型を覚えた子から一気に点が伸びる。

結論から言う。酸化は「酸素とくっつく」、還元は「酸素をうばわれる」。この2つはいつもセットで起こる。今日はこの1本で、計算問題まで取り切るぞ。

酸化と還元とは？まず3行で結論

酸化とは、物質が酸素と結びつく化学変化のことだ。

• 酸化：物質が酸素と結びつく（例：銅が加熱されて黒い酸化銅になる）
• 還元：酸化物が酸素をうばわれる（例：酸化銅が炭素に酸素をうばわれて赤い銅にもどる）
• 酸化と還元は同時に起こる。酸素をうばわれる物質があれば、うけとる物質がいる

ちなみに、燃焼は酸化のなかでも、熱や光を激しく出すものを指す。スチールウールが赤く燃えるのも、マグネシウムが白く強い光を出して燃えるのも酸化だ。ポイントは酸素の動き。

おれは生徒にいつもこう言う。「酸素を見ろ、色は後回し」。まず酸素がだれからだれへ動いたかを見る。これだけで迷いが消える。

中2理科の酸化と還元で点を取る3つのコツ

コツ1：反応式は「酸素の行き先」に線を引く

化学反応式の左右を見比べて、酸素（O）がどこにあるかを探す。

• 銅の酸化：2Cu ＋ O₂ → 2CuO（銅が酸素を受けとった＝酸化）
• 酸化銅の還元：2CuO ＋ C → 2Cu ＋ CO₂（酸化銅が酸素を失った＝還元、炭素は酸素を受けとった＝酸化）
• 酸化銅と水素：CuO ＋ H₂ → Cu ＋ H₂O（酸化銅は還元、水素は酸化）

酸素の矢印を1本引くだけで、どちらが酸化でどちらが還元か見分けられる。

コツ2：色の変化は3つだけ覚える

• 銅：赤茶色 → 黒色（酸化銅）
• 酸化銅：黒色 → 赤茶色（還元されて銅にもどる）
• マグネシウム：銀白色 → 白色（酸化マグネシウム）

テストの穴うめで一番落とされるのがここ。まずこの3つを口に出して言えるようにしてほしい。

コツ3：質量の比は「覚えて、そのまま使う」

• 銅：酸素：酸化銅 ＝ 4：1：5
• マグネシウム：酸素：酸化マグネシウム ＝ 3：2：5

この比は教科書の実験で決まっている値だ。理由を考える前に、まず覚えて使う。比例の考え方だから、不安な人は中1数学の比例と反比例で土台を固めておくと速い。

つまずく定番パターンと抜け方

おれが教えてきて、つまずく子の多くは、この3つのどれかだった。

• 「酸化＝さびること」だけで覚えている。燃焼も酸化だ。→ 酸素と結びつけば、すべて酸化と考える
• 還元の相手を見落とす。酸化銅の還元では、炭素が酸化されている。→ 酸化と還元は、いつもペアで起こると覚える
• 質量の比を逆に使う。→ 求めたいものが「酸素」か「酸化物」かを先に書き出す

反応式そのものが苦手なら、先に化学反応式の作り方の係数合わせの手順を見てほしい。式が書ければ、酸化と還元の判定は一気にラクになる。

実際の出題パターンで確認（例題）

例題1：銅2.0gを十分に加熱したら、酸化銅は何gできるか。

銅：酸化銅 ＝ 4：5。2.0 ÷ 4 ＝ 0.5 なので、酸化銅は 0.5 × 5 ＝ 2.5g。結びついた酸素は 0.5gだ。答えは2.5g。

例題2：酸化銅5.0gを炭素で還元すると、銅は何gとれるか。

酸化銅：銅 ＝ 5：4。5.0 ÷ 5 ＝ 1 なので、銅は 1 × 4 ＝ 4.0g。うばわれた酸素は1.0gだ。答えは4.0g。

例題3：マグネシウム1.2gがすべて酸素と結びつくと、酸化マグネシウムは何gか。

マグネシウム：酸化マグネシウム ＝ 3：5。1.2 ÷ 3 ＝ 0.4 なので、0.4 × 5 ＝ 2.0g。答えは2.0g。

実験の問題では、「石灰水が白くにごる」＝二酸化炭素ができた証拠も定番だ。炭素が酸化された、と読み取れる。

よくある質問（FAQ）

Q. 酸化と燃焼は同じ意味ですか？

A. 同じではない。燃焼は、酸化のうち熱や光を激しく出す反応のことだ。さびのようにゆっくり進む酸化は、燃焼とは呼ばない。

Q. 酸化と還元がいつも同時に起こるのはなぜですか？

A. 酸化物から酸素がうばわれるとき、その酸素を受けとる物質が必要だからだ。酸素を渡す側が還元され、受けとる側が酸化される。

Q. 還元のあと、石灰水はなぜ先にガラス管から抜くのですか？

A. 火を消すと試験管の中の気体が冷えて縮み、石灰水が逆流して試験管が割れるおそれがあるからだ。実験の手順としてテストにも出る。

まとめ：今日からやることはこの3つ

1. 反応式で「酸素の動き」に矢印を引く練習を3問やる
2. 色の変化（銅・酸化銅・マグネシウム）と質量比（4：1：5と3：2：5）を紙に書いて覚える
3. 例題1〜3を、何も見ずに解き直す

おれは、この3つを1週間続けた子が、酸化と還元で点を落とさなくなるのを何度も見てきた。ひとりで進めるのが不安なら、ゆめのばの無料登録から、理科も数学も自分のペースで学べる。迷ったら、中学生が無料で使えるオンライン塾の比較も見てみてほしい。

よっしゃー！！今日も熱くいくぞ！！！