浅谈金属活动性顺序的探究.docVIP

浅谈金属活动性顺序的探究 　　摘 要：初中化学的重点内容之一即金属活动性顺序的探究，对于学生来说这也是一个难点。课标要求学生能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，能用金属活动性顺序解释日常生活中的一些化学现象。因此金属活动性顺序的探究是整个初中阶段化学知识点的基础乃至核心。 　　关键词：金属活动性 探究 实验方案 　　金属活动性顺序的探究是每年中考重点考查的内容之一，它也是整个金属化学性质的重要部分。什么是金属活动性？怎样设计实验方案呢？在探究金属活动性顺序时应注意哪些问题？ 　　一、什么是金属活动性 　　经过人们长期的实践，总结出常见金属的化学活动性顺序如下： 　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 　　金属活动性依次减弱。金属的活动性顺序是在水溶液中体现的，在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。也就是说金属的活动性强弱的得出一定要在溶液中进行。这同时也表明了金属活动性强弱顺序。在金属活动性顺序中，金属的位置越在前面，金属在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强；金属的位置越在后面，金属阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，它的活动性就越弱。 　　二、怎样探究金属活动性 　　这部分内容实际上是金属化学性质的第二课时，学生在对金属化学性质的共性有所认识的基础上，再对金属化学性质之间的差异进行学习，这个差异就是金属活动性顺序。在实际教学设计中，我曾经打算嵌一条金属发展史的主线在里面，还曾经想过不如就围绕一种金属作为核心进行学习，后来这些华而不实的想法都被放弃了，几番比对之后，渐渐认识到了金属活动性顺序探究的真正层次，绝非单纯的金属种类的差异，三种也好四种也罢，无论选择几种金属，其实都是金属两两比较之后才能得出的结论。 　　1.探究金属活动性顺序的方法 　　（1）判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）。只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。通过这一反应可以把金属分为两类即氢前和氢后，能反应的一定比不反应的活泼。 　　注意的几点问题：①排在金属活动性顺序中氢前面的金属才能与酸发生反应，看到有气泡产生。②这里的酸应是不具有氧化性的酸如盐酸、稀硫酸，不包括浓硫酸和硝酸。③在置换反应中，单质铁与酸发生反应生成亚铁盐。④钾、钙、钠这三种金属化学性质活泼，不仅能与酸发生反应，在常温下还能与水发生置换反应，而且反应剧烈（如2K+2H2O=2KOH+H2↑）。只有这三种金属具备此点化学性质（现阶段了解即可）。 　　（2）判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（需要满足的条件是前面金属置换后面金属，参加反应的必须是盐溶液，即盐可溶，排除钾、钙、钠）。排在金属活动性顺序中前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。 　　注意的几点问题：①这点性质与氢的位置无关，只看金属的位置，在金属活动性顺序中排在前面的金属就能把排在后面的金属从其化合物溶液中置换出来。同样钾、钙、钠金属除外，因为这些金属性质过于活泼，先与溶液中的水发生置换反应，不与盐溶液发生置换反应（现阶段了解即可）。例如，把金属钾放入硫酸铜溶液中虽然反应[2K+2H2O=2KOH+H2↑，CuSO4+2KOH=Cu（OH）2↓+K2SO4]，但是最终没有铜生成。②在置换反应中铁与盐溶液反应，生成二价亚铁盐。③用相同金属与不同的盐溶液发生置换反应，金属化合物溶液中排在金属活动性顺序中较后面的金属首先被置换出来，用不同的金属与同种盐溶液发生置换反应，排在金属活动性顺序前面的金属先与盐溶液发生置换反应。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液。例如，铝片与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液充分反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与铝片反应。同理，硫酸铜溶液反应完后，铝片才与氯化亚铁反应。还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。例如，把打磨光亮的锌粒、铝丝和硝酸汞溶液混合，铝丝先与硝酸汞反应，铝反应完后，锌和硝酸汞反应。 　　例题：在硫酸铜溶液中加入一定量的锌、铁粉末，反应后滤液中溶质成分和滤渣成分都有哪些？ 　　分析：锌、铁粉末加入到硫酸铜溶液中时，表面上看是锌先与硫酸铜溶液反应，完全反应了，铁粉才开始与硫酸铜溶液反应，接下来我们要做的是隐性思维显性化，分析锌、铁粉末的量，分为锌粉过量，锌粉恰好、锌粉不足这三种情况来看。如果锌粉过量，锌粉恰好与硫酸铜溶液反应，那么铁粉就不会发生反应了，铁粉只能存在于滤渣中。铁粉参与反应（详见表1）的情况是锌粉不足，多余的硫酸铜溶液与铁粉反应。 　　此外，金属和酸或