高校化学｜酸化還元反応の基本性質を整理！大学入試によく出るパターンも徹底解説

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酸化還元反応は、高校化学の中でも特に重要な分野です。

入試問題でも頻出で、基礎をしっかり理解しているかどうかが問われます。しかし、「酸化」「還元」という言葉自体は覚えていても、実際に反応式を書いたり電子の移動を考えるのは少し難しいと感じる人も多いでしょう。

今回は、高校化学の酸化還元反応を整理し、覚えやすく、入試で役立つパターンも紹介します。

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1. 酸化還元反応とは？

酸化還元反応とは、電子の移動が関わる化学反応のことです。

• 酸化：物質が電子を失う反応
• 還元：物質が電子を得る反応

このとき、「酸化される物質」と「還元される物質」が必ずペアで存在します。
つまり、酸化と還元は同時に起こる現象です。

ポイント

• 酸化剤は相手を酸化させる物質（自分は還元される）
• 還元剤は相手を還元させる物質（自分は酸化される）

みんなの声：「酸化剤と還元剤って覚えるのがややこしいけど、『相手を変える物質』だと思うと分かりやすいです！」（高校生Aさん）

2. 高校化学で押さえるべき酸化還元の基本パターン

(1) 金属の酸化還元

金属の単体とイオンの反応は、入試でもよく出る基本です。

例：鉄と塩酸の反応

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

• 鉄(Fe)は電子を失い、Fe²⁺に 酸化 される
• 水素イオン(H⁺)は電子を受け取り、H2になる → 還元

ここで注目すべきは、電子の移動です。

Fe → Fe2+ + 2e-
2H+ + 2e- → H2

みんなの声：「電子の数を揃えるところで、最初は戸惑いました。でも係数を考えるとすっきり理解できました！」（高校生Bさん）

(2) ハロゲンの酸化還元

ハロゲンの酸化還元も定番です。特に置換反応や沈殿反応で出題されます。

例：塩素と水酸化ナトリウム

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

• Cl2の片方はNaClになる → 還元
• Cl2のもう片方はNaClOになる → 酸化

みんなの声：「一つの元素が酸化も還元もする反応は初めて見たときびっくりしました！」（高校生Cさん）

(3) 酸化還元反応でよく使う公式・ルール

1. 酸化数の変化をチェック
   • 酸化数が増える → 酸化
   • 酸化数が減る → 還元
2. 酸化剤と還元剤の判断
   • 酸化数を変える物質が酸化剤か還元剤かを見極める
3. 電子の移動量を合わせる
   • 化学式の係数は電子の数をそろえるために調整

これらは、入試で必ず役立つ基本スキルです。

みんなの声：「酸化数の変化を追うだけで、どれが酸化でどれが還元か分かるのが助かります。」（高校生Dさん）

3. 代表的な酸化還元反応の例

(1) 金属の単体と酸の反応

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

• Znは電子を失う → 酸化
• H⁺は電子を得る → 還元

(2) 金属の酸化物と酸の反応

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

• Cu²⁺の酸化数を考えて酸化還元の有無を確認

(3) 電池反応（入試頻出）

• ダニエル電池の反応

Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

• Znが電子を失う → 酸化
• Cu²⁺が電子を得る → 還元

みんなの声：「電池の反応は、生活と結びつくので覚えやすい！」（高校生Eさん）

4. 入試によく出るパターン

1. 金属＋酸
   • H2発生の計算問題とセットで出やすい
2. 酸化剤・還元剤の組み合わせ
   • ハロゲンや過酸化水素がよく出題される
3. 電子の移動を追う問題
   • 酸化数を使って反応式を完成させるパターン
4. 酸化還元滴定
   • 高校後半で登場。滴定反応の計算で酸化還元が絡む

みんなの声：「パターンが分かると、問題を見ただけで解き方が浮かびます。」（高校生Fさん）

5. 覚え方のコツ

1. 酸化数を使った方法
   • 「酸化数が増える＝酸化、減る＝還元」と覚える
2. 身近な例でイメージ
   • 錆びる鉄：Fe → Fe3⁺（酸化）
   • 酸素で燃える木：C → CO2（酸化）
3. 酸化剤・還元剤の役割をセットで覚える
   • 酸化剤は「相手を酸化する」、還元剤は「相手を還元する」

みんなの声：「例え話を使うと、反応の意味を理解できて覚えやすいです。」（高校生Gさん）

6. 練習問題で理解を深める

1. Mg + 2HCl → ?
2. Cl2 + 2KI → ?
3. Zn + Cu2+ → ?

ポイント

• 酸化数の変化を追う
• 酸化・還元を確認
• 電子の数を合わせて係数を決定

みんなの声：「問題を解くときに酸化数を意識するだけで、混乱せずに書けます。」（高校生Hさん）

7. まとめ

• 酸化還元反応は電子の移動で決まる反応
• 酸化・還元のペア、酸化剤・還元剤の関係を理解する
• 金属の単体・酸・ハロゲン・電池の反応は入試頻出
• 酸化数を使ってパターンを覚えると効率的

「酸化還元は最初は難しいけど、パターン化すると怖くない！入試でも自信が持てます。」（高校生Iさん）

酸化還元反応を理解することは、化学全体を理解する大きな一歩です。電子の流れを意識して、問題に取り組むことで、入試での得点力もグッと上がります。

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