淺議金屬的化學性質與金屬活動性順序的關系

周年成

摘要：根據多年的教學實踐，以及學生學習、掌握和應用金屬化學性質的實際情況，本人通過這幾年探究導學教學法（目前正在研究的教研課題）的教學實踐研究。對初中階段金屬的化學性質和金屬的活動性順序的關系作了如下的歸納和總結。以期拋磚引玉，和同行們探討和改進金屬化學性質的教學方法，不妥之處，敬請指正。同時，以期幫助學生們更好地掌握金屬的化學性質以及應用。

關鍵詞：金屬的化學性質;金屬活動性

中圖分類號：A 文獻標識碼：A

一、金屬化學性質與金屬活動性順序關系的歸納。

1、金屬能與活潑的非金屬如氧氣、氯氣、硫等反應，但活動性不同的金屬能夠發生反應的條件不同。

A、與氧氣的反應。

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，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）

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

B、與氯氣反應。

例如：2Na+2NaCl（NaCI 是離子化合物）

C、與硫反應。

例如：Hg + S=HgS（實驗桌面上不慎倒有水銀時可用硫粉處理）

二、活潑金屬如Mg、A1、Zn、Fe能與酸反應產生氫氣。金屬活動順序表中H以后的金屬如Cu、Hg、Ag不能與酸反應產生氫氣。

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，根據金屬是否可以與酸反應產生氫氣，可以判斷金屬活動順序表中 H以前和 H以后的金屬活動性強弱。

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）反應生成堿和氫氣。還能在C中燃燒。

A、與水的反應。

例如：2Na+2O=2NaOH+H2↑

Ca+2O= Ca+H2↑

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

B、與二氧化碳的反應。

例如：2Mg+C2MgO + C

由于Na的金屬活動性比Mg更強，且生成的0又能與C反應生成，故Na在C中燃燒的產物是和C即

4Na+ 3C=2+ C

故金屬活動順序表應分三段記憶和理解。

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生置換反應。

例如：Fe + Cu=Fe+ Cu

Cu + 2Ag=Cu+ 2Ag

故根據某金屬能與某鹽發生置換反應，可以判斷金屬之間的活動性強弱。同時，根據金屬之間活動性強弱可以判斷某金屬是否可以與某鹽發生置換反應。

二、活潑金屬與酸反應的三條規律及其應用。

1、金屬活潑性強弱的比較規律：在酸的溶質質量分數相同的情況下，金屬與酸反應產生氫氣的速度與金屬的活動性強弱有關。金屬越活潑，反應速度越快，金屬越不活潑，反應速度越慢。并可以用圖像表示和反映。

2、相同質量的金屬與酸反應產生氫氣多少的比較規律：酸不足，產生的氫氣的質量多少由酸決定;

酸足量，產生氫氣質量的多少由金屬決定。相同質量的金屬與足量的酸反應產生氫氣最多的是其相對原子質量與其反應中生成物該金屬表現的化合價比值最小的，相反，比值最大的，產生的氫氣則最少。（所需金屬質量多少的比較規律：不同的金屬與足量的酸反應產生相同質量的氫氣，所需金屬質量最少的是其相對原子質量與其反應中生成物該金屬表現的化合價的比值最小的，相反，比值越大的，所需金屬質量則越多。

3、較活潑金屬優先反應規律：當有多種活潑金屬與一種酸反應時，較活潑金屬優先反應。

附：足量酸與金屬反應生成氫氣質量的計算公式：

生成的氫氣質量=金屬質量*化合價/金屬的相對原子質量。

三、 金屬與鹽反應的優先問題及其應用

1、多種活潑金屬與某一種鹽反應，優先最活潑的金屬先與這種鹽發生置換反應。然后，依次讓較活潑的金屬進行反應。

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

故根據金屬與鹽的置換反應及優先原則，可以判斷金屬與鹽混合和混合金屬與鹽反應后濾液、濾渣的成分。

附：金屬活動性順序比較的探究方法提示。

A、比較兩種金屬活動性強弱

首先看是否可以與酸反應產生氫氣比較，然后看兩者之間的金屬與鹽是否可以發生置換反應比較。（兩者分別可獨立進行比較）

B、比較三種金屬活動性強弱

用兩鹽夾一金或兩金夾一鹽的方法進行比較

C、對多種金屬活動性強弱的比較，可以先用酸分組，然后分上述兩種情況比較。

四、金屬的有些化學性質與金屬的活動性順序沒有關系

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生氧化反應，但會生成致密氧化膜阻礙了里面的鋁不能繼續氧化，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入里面與鐵繼續氧化，直致全部氧化為止。