淺議金屬的化學(xué)性質(zhì)與金屬活動(dòng)性順序的關(guān)系

周年成

摘要：根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，以及學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握和應(yīng)用金屬化學(xué)性質(zhì)的實(shí)際情況，本人通過這幾年探究導(dǎo)學(xué)教學(xué)法（目前正在研究的教研課題）的教學(xué)實(shí)踐研究。對(duì)初中階段金屬的化學(xué)性質(zhì)和金屬的活動(dòng)性順序的關(guān)系作了如下的歸納和總結(jié)。以期拋磚引玉，和同行們探討和改進(jìn)金屬化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)方法，不妥之處，敬請(qǐng)指正。同時(shí)，以期幫助學(xué)生們更好地掌握金屬的化學(xué)性質(zhì)以及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：金屬的化學(xué)性質(zhì);金屬活動(dòng)性

中圖分類號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、金屬化學(xué)性質(zhì)與金屬活動(dòng)性順序關(guān)系的歸納。

1、金屬能與活潑的非金屬如氧氣、氯氣、硫等反應(yīng)，但活動(dòng)性不同的金屬能夠發(fā)生反應(yīng)的條件不同。

A、與氧氣的反應(yīng)。

例如：2Mg+2MgO（Mg、Al在常溫下就能被氧化， Na在空氣中就能迅速與氧氣反應(yīng)，需要密封保存。

4Fe+2

（金屬的腐蝕：4Fe+ 3+2xHO=2·xHO，鐵銹的主要成分是。）

2Cu+ 2CuO （Cu須在加熱的條件下才能反應(yīng)）

故根據(jù)金屬與氧氣反應(yīng)條件的難易程度，可判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱（順序），活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)條件越容易。相反，活動(dòng)性越弱，反應(yīng)條件越難。所以，Na>Mg > Fe > Cu

B、與氯氣反應(yīng)。

例如：2Na+2NaCl（NaCI 是離子化合物）

C、與硫反應(yīng)。

例如：Hg + S=HgS（實(shí)驗(yàn)桌面上不慎倒有水銀時(shí)可用硫粉處理）

二、活潑金屬如Mg、A1、Zn、Fe能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。金屬活動(dòng)順序表中H以后的金屬如Cu、Hg、Ag不能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。

例如： Zn + =Zn + H2↑

Mg +=Mg+ H2↑

Fe + = Fe +H2↑

2A1+3=2+3H2↑

Zn + 2HCI=+ H2↑

Mg + 2HCI=Mg+ H2↑

Fe + 2HCI=Fe + H2↑

2AI+ 6HCI =2A1+3H2↑

因此，根據(jù)金屬是否可以與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，可以判斷金屬活動(dòng)順序表中 H以前和 H以后的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

所以，Mg? Al? Zn? Fe﹥Cu? Hg? Ag

3、非常活潑的金屬如K、Ca、Na能與水（冷）反應(yīng)生成堿和氫氣。還能在C中燃燒。

A、與水的反應(yīng)。

例如：2Na+2O=2NaOH+H2↑

Ca+2O= Ca+H2↑

故K、Ca、Na放入酸液中，先是與水反應(yīng)生成堿和氫氣，然后生成的堿再與酸發(fā)生中和反應(yīng)。

B、與二氧化碳的反應(yīng)。

例如：2Mg+C2MgO + C

由于Na的金屬活動(dòng)性比Mg更強(qiáng)，且生成的0又能與C反應(yīng)生成，故Na在C中燃燒的產(chǎn)物是和C即

4Na+ 3C=2+ C

故金屬活動(dòng)順序表應(yīng)分三段記憶和理解。

K Ca Na? Mg Al Zn Fe? Sn Pb （H）? Cu Hg Ag? ?Pt Au

4、金屬能與之相比較活潑性差的金屬的鹽發(fā)生置換反應(yīng)。

例如：Fe + Cu=Fe+ Cu

Cu + 2Ag=Cu+ 2Ag

故根據(jù)某金屬能與某鹽發(fā)生置換反應(yīng)，可以判斷金屬之間的活動(dòng)性強(qiáng)弱。同時(shí)，根據(jù)金屬之間活動(dòng)性強(qiáng)弱可以判斷某金屬是否可以與某鹽發(fā)生置換反應(yīng)。

二、活潑金屬與酸反應(yīng)的三條規(guī)律及其應(yīng)用。

1、金屬活潑性強(qiáng)弱的比較規(guī)律：在酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的情況下，金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速度與金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱有關(guān)。金屬越活潑，反應(yīng)速度越快，金屬越不活潑，反應(yīng)速度越慢。并可以用圖像表示和反映。

2、相同質(zhì)量的金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣多少的比較規(guī)律：酸不足，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量多少由酸決定;

酸足量，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的多少由金屬?zèng)Q定。相同質(zhì)量的金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣最多的是其相對(duì)原子質(zhì)量與其反應(yīng)中生成物該金屬表現(xiàn)的化合價(jià)比值最小的，相反，比值最大的，產(chǎn)生的氫氣則最少。（所需金屬質(zhì)量多少的比較規(guī)律：不同的金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生相同質(zhì)量的氫氣，所需金屬質(zhì)量最少的是其相對(duì)原子質(zhì)量與其反應(yīng)中生成物該金屬表現(xiàn)的化合價(jià)的比值最小的，相反，比值越大的，所需金屬質(zhì)量則越多。

3、較活潑金屬優(yōu)先反應(yīng)規(guī)律：當(dāng)有多種活潑金屬與一種酸反應(yīng)時(shí)，較活潑金屬優(yōu)先反應(yīng)。

附：足量酸與金屬反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量的計(jì)算公式：

生成的氫氣質(zhì)量=金屬質(zhì)量*化合價(jià)/金屬的相對(duì)原子質(zhì)量。

三、 金屬與鹽反應(yīng)的優(yōu)先問題及其應(yīng)用

1、多種活潑金屬與某一種鹽反應(yīng)，優(yōu)先最活潑的金屬先與這種鹽發(fā)生置換反應(yīng)。然后，依次讓較活潑的金屬進(jìn)行反應(yīng)。

2、某一種活潑金屬與幾種較不活潑的金屬的鹽發(fā)生置換反應(yīng)，優(yōu)先最不活潑的金屬的鹽先與這種金屬發(fā)生置換反應(yīng)。然后依次讓較活潑的金屬的鹽進(jìn)行反應(yīng)。

故根據(jù)金屬與鹽的置換反應(yīng)及優(yōu)先原則，可以判斷金屬與鹽混合和混合金屬與鹽反應(yīng)后濾液、濾渣的成分。

附：金屬活動(dòng)性順序比較的探究方法提示。

A、比較兩種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

首先看是否可以與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣比較，然后看兩者之間的金屬與鹽是否可以發(fā)生置換反應(yīng)比較。（兩者分別可獨(dú)立進(jìn)行比較）

B、比較三種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

用兩鹽夾一金或兩金夾一鹽的方法進(jìn)行比較

C、對(duì)多種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的比較，可以先用酸分組，然后分上述兩種情況比較。

四、金屬的有些化學(xué)性質(zhì)與金屬的活動(dòng)性順序沒有關(guān)系

例如鋁比鐵活潑，但鐵比鋁容腐蝕。原因是鋁雖活潑更容易發(fā)生氧化反應(yīng)，但會(huì)生成致密氧化膜阻礙了里面的鋁不能繼續(xù)氧化，而鐵雖比鋁難氧化，但生成的鐵銹疏松多孔，水和氧氣能夠通過鐵銹進(jìn)入里面與鐵繼續(xù)氧化，直致全部氧化為止。