金屬性的比較與高中化學多知識模塊的有機銜接

李龍

一、金屬性的比較與金屬活動順序表、元素周期表、元素周期率內(nèi)容的銜接

靈活運用金屬活動順序表口訣（鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛氫銅汞銀鉑金）來比較元素的金屬性是最基本的比較方法，按活動順序表的順序金屬的金屬性由強到弱。但要注意，金屬活動順序表中金屬的活潑性順序是指金屬與酸（或水）反應的能力，不是絕對的，不是適用于金屬與任何溶液的反應（如堿），比如在NaOH等堿溶液中，Al要比Mg等金屬活潑。由結(jié)構(gòu)化學中的元素周期表和元素周期律知識我們明確了原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的周期性變化，從而確定了元素性質(zhì)的周期性變化，結(jié)合此變化規(guī)律就不難進行金屬性的比較了。如：①同一周期從左到右，元素原子的半徑逐漸減小，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強;其對應的陽離子的氧化性逐漸增強，陰離子的還原性逐漸減弱。（金屬性：Na>Mg>Al。②同一主族從上到下，元素原子的半徑逐漸增大，原子的金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱;其對應的離子的氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強（金屬性：Li

二、金屬性的比較與陽離子氧化性的銜接

金屬性與陽離子氧化性的關(guān)系直接體現(xiàn)了粒子得失電子能力的互逆性。也就是說得電子能力強的陽離子所對應金屬原子的金屬性（失電子能力）肯定弱;反之，陽離子的氧化性（得電子）越弱，金屬單質(zhì)的金屬性（失電子能力）越強。如：氧化性：Cu2+>Zn2+，還原性：Zn>Cu。此種方法經(jīng)常應用于判斷置換反應是否能發(fā)生的問題。

三、金屬性的比較與客觀實驗事實的銜接

化學是一門以實驗為主的學科，很多規(guī)律及結(jié)論往往可以通過實驗事實來得出結(jié)論，并形成規(guī)律，如比較元素金屬性的強弱就可以通過一些客觀實驗事實為依據(jù)。①通過金屬與水反應的條件或劇烈程度判斷。從反應條件看，能與冷水反應的金屬的活動性（如鈉、鉀）強于不能與冷水反應但能與熱水反應的金屬的活動性（如鎂）又強于不能與熱水反應但能與水蒸氣反應的金屬的活動性（如鐵）還強于與水蒸氣也不反應的金屬的活動性（如銅、汞等）。從反應劇烈程度看，金屬與水反應越劇烈，元素的金屬性越強。如實驗中，鈉與冷水能較快較劇烈的反應（浮、熔、游、響），小塊鉀與冷水能快速反應，發(fā)生輕微爆炸，金屬銣與水發(fā)生劇烈爆炸爆炸，炸碎發(fā)生裝置玻璃水槽（安全起見，以視頻為證），即金屬性：Rb>K>Na。②根據(jù)金屬與酸反應的條件或劇烈程度判斷。從反應條件來看，能與非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸等）反應的金屬的活動性強于不能與非氧化性酸（H+）反應但能與氧化性酸反應的金屬;僅能與氧化性酸（濃H2SO4、HNO3）反應的金屬的活動性強于不能與氧化性酸反應但你能與腐蝕性酸（王水）反應的金屬的活動性。③通過置換反應現(xiàn)象判斷。通過一些置換反應的現(xiàn)象我們可以判斷出涉及元素金屬性的強弱，相當于從氧化還原的規(guī)律說明（還原性：還原劑>還原產(chǎn)物）。如將鐵釘插入到藍色硫酸銅溶液中，我們會發(fā)現(xiàn)溶液顏色變淺（藍色逐漸變綠），鐵釘表面有紅色金屬銅析出，也就證明了鐵能將銅從其鹽溶液中置換出來，從而得出鐵的金屬性強于銅的結(jié)論。但我們?nèi)绻麑y針插入到藍色硫酸銅溶液中，我們會發(fā)現(xiàn)溶液顏色始終是藍色，銀針表面沒有任何變化，證明了銀不能將銅從其鹽溶液中置換出來，從而得出銀的金屬性弱于銅的結(jié)論。綜上，以實驗為依據(jù)，得出金屬性：Fe>Cu>Ag。

四、金屬性的比較與金屬對應的最高價氧化

物對應水化物的堿性強弱的有機銜接在元素周期律中，金屬的最高價氧化物對應水化物的堿性越強，則金屬性越強。通過客觀事實和知識的積累，我們掌握了常見一些堿的堿性情況，LiOHMg（OH）2>Al（OH）3，則有金屬性強弱順序為：Na>Mg>Al。

五、金屬性的比較與原電池的電極反應原理的有機銜接

依據(jù)原電池原理，當兩種金屬和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池時，負極金屬失電子是電子流出的電極，正極金屬是電子流人的極。相對于該電解質(zhì)溶液，活潑性強的金屬做負極，活潑性差的金屬做正極，也就是說，通過原電池的構(gòu)造可判斷金屬性：負極>正極。如我們研究基本原電池（Fe-Cu-HCl溶液原電池）時，會發(fā)現(xiàn)，Cu電極表面不斷產(chǎn)生氣泡，F(xiàn)e電極不斷溶解，根據(jù)電子的轉(zhuǎn)移原理，F(xiàn)e電極作為該原電池引發(fā)的一級（負極），由此，判斷出金屬性：Fe>Cu。

六、金屬性的比較與電解原理的有機銜接

在電解池中，先得到電子的金屬陽離子對應的金屬單質(zhì)的金屬性弱。如，電解過程中陽離子的放電順序為：Ag+>Hg2+>Cu2+>Zn2

+（氧化性），而元素金屬性與之相反，既金屬性：AgFe2+>Zn2+，所以當溶液中有大量Cu2+存在時，是輪不到Zn2+、Fe2+得電子的，只能是Cu2+得電子，最后也就只有銅在陰極析出，得到的是純銅。粗銅的精煉就很好的利用了金屬性強弱的比較這一原理，可以對整個過程進行科學解釋。

七、根據(jù)金屬原子失電子吸收的能量（電離能）、不同單質(zhì)與同一氧化劑的反應進行比較

元素的原子或離子得到或失去電子時必然伴隨著能量的變化，就金屬原子失電子而言，在一定條件下，失電子越容易，需要吸收的能量越少;失電子越難，需要吸收的能量越多，故可以根據(jù)金屬原子在相同條件下失電子時需要吸收能量的多少（電離能）可判斷金屬元素的金屬性強弱。如第一電離能：NaMg>Al。

根據(jù)不同單質(zhì)與同一氧化劑的反應進行比較，易反應的金屬性強。如Fe3+是典型的氧化性離子，將足量的Zn投入到含F(xiàn)e3+溶液中，反應進行的徹底，最終能置換出鐵單質(zhì)，2Fe3++3Zn=3Zn2+

+2Fe;當把足量的Cu投入到Fe3+溶液中，最終固體溶解，但不會析出鐵單質(zhì)，2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。由此，可得出結(jié)論，Zn的金屬性強于Cu?？傊咧胁糠钟嘘P(guān)金屬性的比較方法很多，我們要做到知識點的靈活運用，選擇適當?shù)拇痤}方法。明確金屬性的比較與高中化學多知識模塊的有機銜接，從而做到知識運用的融會貫通。