■張英

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常要利用金屬活動(dòng)性順序來解釋金屬參與化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象。但很多有金屬參加的化學(xué)反應(yīng)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象與金屬活動(dòng)性順序似乎不符。這就要求教師要對(duì)金屬活動(dòng)性順序的概念及其應(yīng)用有深入的了解，才能給學(xué)生提供正確的解釋。

現(xiàn)行中學(xué)教科書中的金屬活動(dòng)性順序表是按金屬在水溶液中形成穩(wěn)定的低價(jià)陽(yáng)離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電位由小而大的順序排列而成的。它表示了金屬固體在水溶液中形成水合離子的能力由大到小的順序，即表示了金屬活動(dòng)性大小的順序。元素的金屬性和金屬的活動(dòng)性是既有聯(lián)系又有一定差別的兩個(gè)不同的概念，但在歷年的中考題中，有的題目將二者混為一談，對(duì)老師、學(xué)生存在一定的誤導(dǎo)作用。

誤區(qū)一：金屬與氧氣反應(yīng)越劇烈，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)

例1（2014年牡丹江市中考試題）下列關(guān)于金屬的敘述與金屬活動(dòng)性順序無(wú)關(guān)的是（ ）

A.不用鐵制容器配制波爾多液（含有硫酸銅）

B.真金不怕火煉

C.用稀硫酸識(shí)別黃銅（銅鋅合金）假冒的黃金指環(huán)

D.鋁制品比鐵制品更耐腐蝕

【解析】該題給出的正確答案是D。鋁制品抗腐蝕能力比鐵強(qiáng)是因?yàn)殇X在常溫下與氧氣反應(yīng)生成一種致密的氧化鋁膜覆蓋在其表面，阻止了里層的鋁進(jìn)一步被腐蝕，這與其金屬活動(dòng)性無(wú)關(guān)。但筆者認(rèn)為B選項(xiàng)也值得商榷。

很多教師在這里存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為金屬與氧氣反應(yīng)越劇烈，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)。中學(xué)課本中對(duì)于金屬和氧氣的反應(yīng)是作為金屬的一個(gè)化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行單獨(dú)描述的。并在該板塊下對(duì)其進(jìn)行如下總結(jié)：鐵、銅在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)，但在高溫時(shí)能與氧氣反應(yīng)?！罢娼鸩慌禄馃挕闭f明金即使在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)。從上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)可以看出，鎂、鋁比較活潑，鐵、銅次之，金最不活潑。

這里的活潑指的是元素的金屬性。元素的金屬性指的是元素氣態(tài)原子失去電子變成氣態(tài)陽(yáng)離子趨勢(shì)的大小。判斷元素金屬性強(qiáng)弱的定量標(biāo)度應(yīng)該是電離能，影響電離能的主要因素是原子半徑、有效核電荷和電子所處的狀態(tài)。元素的電離能越小，表示氣態(tài)原子越易失去電子，元素的金屬性越強(qiáng)。金屬活動(dòng)性順序是指金屬在水溶液中與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的活動(dòng)性順序，這與非溶液狀態(tài)下金屬的活動(dòng)性并不完全一致。所以，“真金不怕火煉”也不能用金屬活動(dòng)性順序來解釋，它是與元素的金屬性有關(guān)。

誤區(qū)二：金屬與酸反應(yīng)越劇烈，金屬活動(dòng)性越強(qiáng)

例2（2014年貴州遵義市中考試題）下列有關(guān)事實(shí)不能用金屬活動(dòng)性順序解釋的是（ ）

A.鐵能將銅從硫酸銅溶液中置換出來

B.鋁制品抗腐蝕能力比鐵制品強(qiáng)

C.不能用金屬銅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣

D.相同條件下，鎂和鋅與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度

【解析】該題給出的正確答案是B，理由在上一個(gè)例題中已經(jīng)分析過。但筆者認(rèn)為D選項(xiàng)也值得商榷。我們并不能僅僅根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度來判斷金屬的活動(dòng)性順序。

從科學(xué)角度看，金屬與酸(或水)能不能反應(yīng)，和金屬與其他金屬離子在水溶液中能否發(fā)生置換反應(yīng)來判斷金屬的活動(dòng)性是可以的。而根據(jù)金屬與酸(或水反應(yīng)快不快來判斷則是不科學(xué)的。金屬活動(dòng)性順序是以標(biāo)準(zhǔn)電極電位(Eo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。它反映了金屬固體在水溶液中形成水合離子的能力。Eo值僅從熱力學(xué)的角度表明反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì)和程度，而反應(yīng)速度是從動(dòng)力學(xué)角度表明反應(yīng)速度的快慢。兩者之間并沒有必然聯(lián)系。所以用反應(yīng)速度作為衡量金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的依據(jù)從嚴(yán)格意義上說是不科學(xué)的。

例3（節(jié)選）（2013年湖南婁底市中考試題）小聰同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭，從說明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻。好奇的小聰想探究鉻（Cr）與常見金屬鐵、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱，邀請(qǐng)你一同參加。

【作出猜想】

猜想 1．Cr＞Fe＞Cu；猜想 2．Fe＞Cu＞Cr；猜想 3． 你的猜想是_________。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

小聰同學(xué)取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮；再取三支試管，分別放入等量的同種稀硫酸。

【結(jié)論與解釋】

小聰?shù)玫降慕Y(jié)論是猜想_______正確。

【解析】該題“結(jié)論與解釋中”正確答案是猜想1正確。即通過鉻片比鐵片在酸中產(chǎn)生氣泡快得出金屬鉻比金屬鐵活動(dòng)性強(qiáng)，進(jìn)而得出猜想1正確。但是金屬與酸的反應(yīng)速率其實(shí)與金屬的活動(dòng)性沒有必然聯(lián)系。

教師對(duì)金屬活動(dòng)性順序的認(rèn)識(shí)之所以產(chǎn)生誤區(qū)是因?yàn)樗麄兓煜私饘傩院徒饘倩顒?dòng)性兩個(gè)不同的概念。元素的金屬性指的是元素原子的性質(zhì)，是元素的氣態(tài)原子失去電子變成氣態(tài)陽(yáng)離子傾向的大小。衡量元素金屬性強(qiáng)弱的定量標(biāo)準(zhǔn)通常是電離能(氣態(tài)原子失去電子變成氣態(tài)陽(yáng)離子所需的能量)，而用到較多的是則是第一電離能。元素的電離能越小，表示氣態(tài)原子越容易失去電子，元素的金屬性越強(qiáng)；反之元素的金屬性越弱。金屬活動(dòng)性指的是金屬單質(zhì)在水溶液中的性質(zhì)，定量判斷標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)值越小，表示該金屬在水溶液中越易失去電子變成水合陽(yáng)離子，其金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，用反應(yīng)速度作為衡量金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的依據(jù)從嚴(yán)格意義上說是不科學(xué)的。