淺談初中化學(xué)金屬活動性順序及其運用

楊江艷

金屬活動性順序的運用是初中化學(xué)的重點、難點，也是歷年中考的熱點。它不僅可以考查學(xué)生對知識點的掌握情況，也考查了學(xué)生靈活運用知識的能力。因此，對金屬活動性的靈活掌握和正確使用對學(xué)生至關(guān)重要。

金屬具有一些共性，如大多數(shù)金屬能被氧氣氧化，但金屬也存在差異性，而金屬活動順序表就體現(xiàn)了金屬的異性。下面我將從以下幾個方面對金屬活動性的運用進行分析總結(jié)。

一、一般運用

（一）判斷金屬是否與酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成氫氣。這是金屬活動性的基本運用，這一運用我將從兩個條件上進行分析：

1.對金屬的要求：在金屬活動性順序表中排在氫之前的金屬才能置換出酸中的氫，生成氫氣和鹽。金屬鉀、鈣、鈉除外，因為這三種金屬的活潑性太強，易與水反應(yīng)。這一點需要對金屬活動性順序表準確記憶。

2.對酸的要求：通常為稀鹽酸和稀硫酸。不能為濃硫酸或硝酸，因為這兩種酸具有強氧化性，與金屬反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，發(fā)生的反應(yīng)也不是置換反應(yīng)。但是不能誤以為酸就只有稀鹽酸和稀硫酸，與這兩種酸性質(zhì)相似且沒有氧化性的酸同樣可以與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)，如醋酸，這一點需要對知識靈活掌握而不是死記硬背。

3.金屬的活動性越強，與酸反應(yīng)的速率越快。

（二）判斷金屬是否與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)

發(fā)生的條件：1.單質(zhì)金屬要排在鹽中金屬元素前面，鉀、鈣、鈉除外；2.反應(yīng)物的鹽必須是可溶性的鹽。

當(dāng)鹽溶液為混合鹽溶液，而金屬都能置換鹽溶液中的金屬，此時哪種鹽溶液中的金屬活動性越弱即在活動性順序表中越靠后的，先被置換出來。例如，將金屬鎂加入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中，因為在金屬活動性順序表中，鎂排在銅的前面，銅排在銀的前面，因此鎂既能置換出銅也能置換出銀，由于銅的活潑性比銀的強，因此，鎂先由硝酸銀中置換出銀，硝酸銀完全反應(yīng)后再發(fā)生鐵與硝酸銅的反應(yīng)，置換出銅。

而金屬與酸、鹽溶液是否發(fā)生置換反應(yīng)也是判斷金屬活潑性的依據(jù)。這一點體現(xiàn)了從現(xiàn)象到本質(zhì)最后下結(jié)論這一思想的

特點。

二、歷年中考對此類知識點的考查不止于直接考查對金屬活動性順序的理解，而是將數(shù)形結(jié)合圖形、控制變量法等學(xué)科思想一并考查

如，相同質(zhì)量的鋅、鐵分別與過量且溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸反應(yīng)，下列圖形是否正確反映其對應(yīng)變化關(guān)系？

思考，涉及的反應(yīng)原理及用什么進行計算產(chǎn)生H2的質(zhì)量？

分析：此題考查金屬與酸反應(yīng)中的動態(tài)變化，用數(shù)形結(jié)合的方式來呈現(xiàn)。從橫坐標為時間分析涉及金屬與酸反應(yīng)的快慢，從縱坐標為氫氣的質(zhì)量考查金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的計算方法。

解題方法：關(guān)注起點和轉(zhuǎn)折點。起點時橫坐標時間為零點，此時反應(yīng)還沒有進行，因此氫氣的質(zhì)量都為零，這點和給出的圖形吻合；轉(zhuǎn)折點表示反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的橫坐標為時間，表示反應(yīng)結(jié)束所消耗的時間，從金屬活動性可知鋅的活動性比鐵的強，因此鋅與酸的反應(yīng)比鐵反應(yīng)更加劇烈，所需時間更短，圖形表示正確；轉(zhuǎn)折點對應(yīng)的縱坐標為氫氣的質(zhì)量，從題干已知稀硫酸的量是足夠的，金屬完全反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量根據(jù)金屬的質(zhì)量來計算，可以通過公式：金屬的質(zhì)量×（金屬化合價的數(shù)值÷金屬的相對原子質(zhì)量），題目已知金屬的質(zhì)量相等，鋅和鐵在置換反應(yīng)中都得到+2價的離子，而鋅的相對原子質(zhì)量為65，鐵的相對原子質(zhì)量為56，因此，金屬鋅與酸反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量比鐵的少，在圖形上就體現(xiàn)為鋅與酸反應(yīng)對應(yīng)的橫坐標應(yīng)該比鐵的小，因此圖形錯誤，應(yīng)該為

對本題變量的控制即條件的改變可以考查對知識點的靈活使用。

若將條件改變?yōu)殇\、鐵的質(zhì)量過量，而硫酸的質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)相同，圖形的橫坐標和縱坐標不變，則對應(yīng)的圖形應(yīng)該怎樣？

解題方法：首先，橫坐標表示時間，則鋅反應(yīng)比較劇烈，所需時間少，轉(zhuǎn)折點對應(yīng)橫坐標的數(shù)值相對鐵的小；而金屬的量過量，因此金屬有剩余，硫酸反應(yīng)完全，氫氣的質(zhì)量要根據(jù)硫酸溶質(zhì)質(zhì)量來計算，硫酸的質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)相同，可知參加反應(yīng)的硫酸的溶質(zhì)的質(zhì)量相同，根據(jù)元素守恒原理，酸中的氫元素完全轉(zhuǎn)移到氫氣中，所以得到的氫氣的質(zhì)量兩者相等。對應(yīng)的圖形為：

若題目為往質(zhì)量相同的金屬鋅和鐵中分別加入質(zhì)量和濃度相同的硫酸，但橫坐標改為加入硫酸的質(zhì)量，縱坐標仍然為產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，對應(yīng)的圖形又為什么呢？

解題方法：當(dāng)剛加入硫酸時，硫酸是少量的，加入的硫酸完全反應(yīng)，金屬過量，因此氫氣根據(jù)硫酸溶質(zhì)的量計算，而硫酸的濃度相同，加入的量相同，根據(jù)元素守恒，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量相同；當(dāng)加入的硫酸過量時，金屬完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量根據(jù)金屬的量計算，而金屬的質(zhì)量相同，由上面所給的公式可得鋅產(chǎn)生的氫氣的量比鐵產(chǎn)生的氫氣的量少，反應(yīng)完后終點所對應(yīng)的縱坐標應(yīng)該是鋅的比鐵的小，圖像為：

因此，在解決這類題目時要注意關(guān)注：（1）橫縱坐標，（2）變化趨勢，（3）起點、轉(zhuǎn)折點、終點等。

以上對金屬活動性順序的運用還有許多不足之處，希望在今后能不斷得到補充，更重要的是能對化學(xué)教學(xué)有所幫助。

參考文獻：

周華，張彩英.“金屬活動性順序及其運用”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計[J].化學(xué)教學(xué)，2007（12）.

編輯 薄躍華