淺談初中化學金屬活動性順序及其運用

楊江艷

（貴州省湄潭縣茶城中學）

淺談初中化學金屬活動性順序及其運用

楊江艷

（貴州省湄潭縣茶城中學）

金屬活動性順序的運用是初中化學的重點、難點，也是歷年中考的熱點。它不僅可以考查學生對知識點的掌握情況，也考查了學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生至關重要。

金屬具有一些共性，如大多數金屬能被氧氣氧化，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。

一、一般運用

（一）判斷金屬是否與酸發生置換反應，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。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，與金屬反應不產生氫氣，發生的反應也不是置換反應。但是不能誤以為酸就只有稀鹽酸和稀硫酸，與這兩種酸性質相似且沒有氧化性的酸同樣可以與活潑金屬發生置換反應，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，與酸反應的速率越快。

（二）判斷金屬是否與鹽溶液發生置換反應

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

當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，硝酸銀完全反應后再發生鐵與硝酸銅的反應，置換出銅。

而金屬與酸、鹽溶液是否發生置換反應也是判斷金屬活潑性的依據。這一點體現了從現象到本質最后下結論這一思想的特點。

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，而是將數形結合圖形、控制變量法等學科思想一并考查

如，相同質量的鋅、鐵分別與過量且溶質質量分數相同的稀硫酸反應，下列圖形是否正確反映其對應變化關系？示正確；轉折點對應的縱坐標為氫氣的質量，從題干已知稀硫酸的量是足夠的，金屬完全反應，產生的氫氣的質量根據金屬的質量來計算，可以通過公式：金屬的質量×（金屬化合價的數值÷金屬的相對原子質量），題目已知金屬的質量相等，鋅和鐵在置換反應中都得到+2價的離子，而鋅的相對原子質量為65，鐵的相對原子質量為56，因此，金屬鋅與酸反應生成的氫氣的質量比鐵的少，在圖形上就體現為鋅與酸反應對應的橫坐標應該比鐵的小，因此圖形錯誤，應該為

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。

若將條件改變為鋅、鐵的質量過量，而硫酸的質量、質量分數相同，圖形的橫坐標和縱坐標不變，則對應的圖形應該怎樣？

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

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

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

思考，涉及的反應原理及用什么進行計算產生H2的質量？

分析：此題考查金屬與酸反應中的動態變化，用數形結合的方式來呈現。從橫坐標為時間分析涉及金屬與酸反應的快慢，從縱坐標為氫氣的質量考查金屬與酸反應產生氫氣的計算方法。

解題方法：關注起點和轉折點。起點時橫坐標時間為零點，此時反應還沒有進行，因此氫氣的質量都為零，這點和給出的圖形吻合；轉折點表示反應已經結束，轉折點對應的橫坐標為時間，表示反應結束所消耗的時間，從金屬活動性可知鋅的活動性比鐵的強，因此鋅與酸的反應比鐵反應更加劇烈，所需時間更短，圖形表

因此，在解決這類題目時要注意關注：（1）橫縱坐標，（2）變化趨勢，（3）起點、轉折點、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教學有所幫助。

周華，張彩英.“金屬活動性順序及其運用”復習課教學設計［J］.化學教學，2007（12）.

·編輯薄躍華