金属的化学性质十篇

金属的化学性质篇1

书写下列反应的化学方程式，并在括号中注明化学反应基本类型：

①常温时金属镁在空气易被O2氧化；

（）

②在空气中铝表面形成致密氧化膜

（）

③铁丝在氧气中燃烧

（）

④加热铜会变黑

（）

【实验探究】通过镁、锌、铁、铜分别与的反应，比较这四种金属的活动性强弱。

以下问题提醒你注意：

1、现象不是很明显时，可将实验时间延长些；

2、每次只用一种固体跟一种液体药品反应；

3、金属表面一般都有氧化物的保护膜，实验前应先打磨；

4、小组分好工，注意记录、观察、分析；

5、将方案在实验过程中分析，得出结论与书上的对照，你若认为有问题可以修改方案，最终找到你认为最佳的实验方案。

探究问题镁、锌、铁、铜四种金属的活动性强弱

A组B组

实验方案

和操作在简易反应盒中，分开放①一小镁片②一小锌片③一小铜片④少量铁粉，向金属中各滴加一滴管稀盐酸。在简易反应盒中，分开放①一小镁片②一小锌片③一小铜片④少量铁粉，向金属中各滴加一滴管稀硫酸。

现象记录镁片

镁片

锌片

锌片

铁粉

铁粉

铜片

铜片

体会和发现

质疑

实验改进

及反应现象

反应化学方程式

得出结论

四种金属的活动性强弱：

>>>

收获、体会比较不同金属的化学活动性强弱时，反应条件应当（“相同”或“不相同”），才能得出正确结论。

【提出问题】

以上金属与酸的化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗？如果从物质类别的角度去分析，这些反应有什么特点？

【基础知识】化学反应基本类型之三：

定义内容:

思考前面学过哪些化学反应也属于置换反应，写出化学方程式：（回家完成）

【课堂练习】

1．家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品？

2．不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者，小明在市场上买了一枚银元，请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。

【课后思考】

还可以通过什么反应可以比较不同金属的活动性顺序？

【课后作业】

1、（05年广州市中考试题）实验室现有下列药品：盐酸（5%），硫酸（5%）；大小相同的镁片、铝片、铁片；铁粉，铝粉某同学为了比较金属与酸的反应，按下图所示的实验方案进行实验。

从实验开始到反应5分钟，所观察到的现象记录如下，

编号①②③

现象金属表面立即有大量无色气泡冒出，反应不到5分钟金属已消失金属表面慢慢有少量无色气泡冒出，反应到5分钟时，铝片还在冒气泡铁粉中不断有无色气泡冒出，气泡的量比②中多，溶液逐渐显浅绿色，反应到5分钟时，铁粉还在冒气泡

该同学根据上述试验现象得出结论：金属与酸反应的剧烈程度按镁、铁、铝的顺序减弱。

你认为该同学的结论是否合理（填“合理”或“不合理”），如果有不合理的地方，请你在上述设计的基础上完善该实验,在下图中填写所需的化学用品；如果合理，可以不填。

2、书写钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁分别与稀盐酸和稀硫酸反应的化学方程式，并理解

置换反应的定义。

稀盐酸稀硫酸

钠

镁

铝

金属的化学性质篇2

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1教材分析和设计思想

人教版新教材《化学1(必修)》第三章第一节“金属的化学性质”是高中化学元素化合物的第一课，教师的教学设计应当体现自己的教学理念，对学生的高中元素化学学习也应起到引领作用。由于新教材新颖的编写思路和传统教材大相径庭，目前发表的相关教学设计很少。对于金属与非金属反应的研究就更鲜见。

本节教材在编写思路上延续了第二章分类法的思想。分门别类地对金属发生的反应进行了介绍，总结出了金属的一般化学性质和特性。在具体介绍金属的某一化学性质时，又运用了比较的方法，通过实验研究了不同金属性质间的异同，从而认识金属性质间的内在联系。笔者认为教材这样的编写思路。无疑也对元素化学第一课的教学提出了要求和指明了方向：要通过具体的金属元素化学教学，让学生学会观察、实验、分类、比较等研究物质性质的方法；要从学生已有的经验和知识出发，做好衔接教育。帮助学生认识化学与人类生活的密切关系；要通过化学实验探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识。

2教学目标

在初中已有的金属镁、铁与氧气反应的基础上，依据金属活动性顺序表，预测金属钠与氧气的反应，再进行实践，让学生成功体验理论对实践的指导作用。

通过铝和氧气燃烧反应的实验探究过程，学习科学探究的基本方法。体验科学探究的艰辛与喜悦，培养学生积极实践的科学态度。

通过提出铁粉在空气中燃烧反应的深入探究问题，培养提出问题的意识和享受解决问题的快乐。

通过验证含铁吸氧剂具有吸氧能力的方案设计和实验探究，体验合作学习，激发探索的积极性。

通过金属活动性顺序表中代表元素与氧气反应的学习，体验观察、实验、比较、归纳等高中化学学习方法。

3教学过程实录

3.1从学生已有知识出发，准确定位元素化学认知起点、认知特点

[情境导入]环顾四周，有哪些金属制品?

[学生]铁制品，比如说铁架台，铝制品，比如说铝合金窗框……

[教师]这些金属制品在长期使用过程中会有何变化?

[学生]比如说铁，会生锈。

[教师]铁生锈的原因是什么?

[学生]铁和空气中的氧气、水蒸气的共同作用。

[教师]许多金属在长期使用过程中会被氧气腐蚀，那么。这些金属被氧气腐蚀的难易和什么因素有关呢?

[学生]金属的活动性。

[投影]金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au

[教师]今天我们将从大家熟悉的金属活动性顺序表中选择四种金属――Na、Mg、Al、Fe。较深入地研究它们和氧气的反应。

[投影]一、金属与氧气的反应

[教师]研究的金属中，哪种能够燃烧?

[学生]铁、镁

[教师]镁在什么条件下燃烧?

[学生]空气中点燃。

[教师]有何现象?

[学生]剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体。

[投影]镁在空气中燃烧的图片

[教师]铁在什么条件下燃烧?

[学生]氧气中点燃。

[教师]有何现象?

[学生]剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。

[投影]铁在氧气中燃烧的图片

[投影](边结合上述对话，边投影板书)

(设计意图：从身边的化学物质引入，亲切自然，过渡到学生熟悉的金属活动性顺序表，再选择代表金属学习。一方面注重衔接教育，另一方面也向学生介绍了整个高中元素化学的一个重要学习特点。在一群有联系的元素中，选择一个或几个代表元素进行详细地研究。然后通过演绎，使知识增殖，扩大规律性知识的应用范围。)

3.2初识金属钠，成功体验理论指导实践的快乐

[教师]下面来研究金属钠，钠能燃烧吗?

[学生]能燃烧。

[教师]你是如何预测到的?

[学生]钠比镁、铁活泼，镁、铁能燃烧。所以，钠能在空气中燃烧。

[教师]让我们先认识一下钠，从试剂瓶标签上能获取哪些信息?

[学生]易燃，不能遇水，需保存在煤油中。

[教师]让我们取一块钠出来试试。请一位同学上来仔细观察，并及时向大家汇报。

(大家推荐了一位同学)

[演示实验3-1]取一小块钠，吸干表面煤油后，用小刀切去一端的外皮，观察钠表面的光泽和颜色。

[学生]银白色金属。

[教师]你再仔细看看。

[学生]又变暗了!

[教师]原因是什么?

[学生]钠和氧气反应了。

[教师]Na很活泼，和空气中氧气在常温下就能反应生成白色的氧化钠(Na20)

[投影]4Na+02=2Na20(常温下，白色固体)

[教师]加热，钠会燃烧吗?

[演示实验3-2]取一小块钠，放在两端开口的玻璃管中，酒精灯加热，观察现象。

[学生]熔化成光亮的小球后，很快在空气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成一种淡黄色固体。

(请该学生拿着玻璃管，给其他同学观察燃烧产物。)

[教师]这种淡黄色的固体是过氧化钠，关于产物的论证，我们会在其他课时再进行。

[投影]2Na+02=Na202(加热燃烧，淡黄色固体)

[教师]让我们把钠的性质再归纳整理一下。

[投影]

(设计意图：会看商品说明书是学生应当养成的生活习惯，观察钠试剂瓶的英文标签，容易引起学生的兴趣。钠极其活泼，基于安全考虑，初次学习不宜安排学生分组实验。请同学代表近台观察，拉近了师生距离。且能有效缓解演示实验的一些不足。将教材中钠燃烧实验进行改进，增强了可观性，更适合演示。)

3.3深入研究铝。学习科学探究的基本方法

[教师]铝箔能不能燃烧?为什么?

[学生]能燃烧，因为根据金属活动性顺序，铝排在镁和铁之间。

[教师]太棒了，非常好的逻辑推断，动手试试。

[学生实验3-1]用镊子夹住一块铝箔，在酒精灯上加热。观察现象。

[教师]有何现象?

[学生甲]铝箔呈红热状，离开火焰后很快恢复原状。

[学生乙]铝箔熔化了，但没有滴落。

[教师]为什么没有滴落?

[学生乙]不知道。

[教师]铝箔熔化成液体，应该滴落，不滴落的原因是被表面的一层膜兜住了，这层膜是什么物质?

[学生]氧化铝。

[教师]氧化铝薄膜能将熔融的铝兜住，说明氧化铝有何性质?

[学生丙]氧化铝熔点比铝高。

[学生丁]氧化铝很致密。

[教师]铝箔在空气中不能燃烧，能不能说明铝箔就不能燃烧?

[学生]不能，应该在氧气中再试试。

[演示实验3-3]取一片铝箔，一端固定一根火柴，另一端用镊子夹住，引燃火柴，等火柴快熄灭

时插人收满氧气的集气瓶(瓶底放一些水)中。

(由同学结合初中铁丝燃烧实验，提出该实验方案以后进行。)

[实验现象]火柴燃烧很剧烈，但燃烧结束后，铝箔完好如初。

[教师]是什么因素造成了铝箔在空气中和氧气中均不能燃烧?

[学生]是铝表面上有一层致密的氧化层保护膜，阻止了铝的燃烧。

[教师]如果将铝箔表面打磨，破坏其表层的氧化膜，结果又将如何?

[学生实验3-2]取一块铝箔，用砂纸小心打磨后，在酒精灯上加热，观察现象。

(教师巡视，指导学生打磨，提醒学生合作。)

[教师]有没有燃烧?

[学生]没有燃烧。

[教师]没有燃烧，但和刚才有无差异?

[学生]熔化得比刚才更快。

[教师]可以预见，在氧气中应该反应得更快，会不会燃烧呢?

[演示实验3-4]取一片小心打磨过的铝箔，一端固定一根火柴，另一端用镊子夹住，引燃火柴，等火柴快熄灭时插入收满氧气的集气瓶(瓶底放一些水)中。

[实验现象]不燃烧。

[教师]还是不能燃烧，怎么解释呢?

[学生]打磨过的铝箔在空气中很快又生成了新的氧化膜，有效保护了内层金属，从而不能燃烧。

[教师]致密氧化铝薄膜的存在，使得铝箔无论是打磨、不打磨，在空气或氧气中均不能燃烧。

[教师]那么，铝是不是真得就不能燃烧呢?前几天，我在准备上课材料时，无意中发现人民网上有一则新闻，一下子激发了进一步探究的热情。

[投影]铝粉燃烧相关新闻：江苏沪宁城际铁路房屋坍塌事故系铝粉燃烧爆炸造成

[教师]这是在工地上的情况。在我们这样的环境中，铝粉能燃烧吗?现有铝粉、酒精灯、镊子、棉花等物品，请设计铝粉燃烧的探究实验方案。

[学生]用镊子夹住棉花，在棉花上蘸上一些铝粉，再用刚才相似的探究方案研究。

[教师]方案很好，但愿能成功。

[演示实验3-4]用镊子夹住一小团脱脂棉，脱脂棉上蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，观察现象。

[实验现象]棉花能安静地燃烧，铝粉不燃烧。

[演示实验3-5]用镊子夹住一小团脱脂棉，脱脂棉上蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸人盛有氧气的集气瓶中(瓶底放一些水)，观察现象。

[实验现象]铝粉剧烈燃烧，火星四射。

[学生]哇，终于燃烧起来了!　(情不自禁热烈鼓掌。)

[教师]该实验能很好地说明铝粉在氧气中剧烈燃烧吗?

[学生]不能，也可能是棉花在氧气中剧烈燃烧。

[教师]需要再做什么实验作进一步地证明?

[学生]棉花在氧气中燃烧。

[对比实验]棉花在氧气中燃烧。

[实验现象]燃烧较剧烈，没有火星。

[教师]实验表明蘸上铝粉的棉花燃烧时火焰是棉花在燃烧。火星是铝粉在燃烧。

[教师]铝箔在氧气中不能燃烧，铝粉在氧化中能燃烧。怎么解释呢?

[学生]铝粉颗粒小，与氧气接触面积大，反应更快，以至于燃烧。

[教师]实验从另一方面也表明，氧化膜的保护不是绝对的。天然生成的氧化膜的抗氧化能力还不够强。在实际使用中，还需要对铝的表面进行处理。人们是怎么做的呢?请看P45资料卡片。

[学生]阅读资料卡片：铝的氧化膜。

[教师]铝粉在氧气中燃烧这个反应本身能不能加以利用?它可能有何用途?

[学生]可以利用反应放出的热和耀眼的白光。

[投影]铝粉在照明弹、燃烧弹中的应用(图片略)

[总结]

(设计意图：通过铝的燃烧反应的实验探究过程，让学生学习科学探究的基本方法，如对比法，条件控制法等，体验科学探究的艰辛与喜悦。)

3.4再次研究铁。提出问题和解决问题一样重要

[教师]铝箔不能在氧气中燃烧，铝粉可以，一下子使我们的视野开阔了。可燃物的形态可以影响它的燃烧行为，进而又想做怎样的实验进一步研究金属与氧气的燃烧?

[学生]可以用铁粉来试试。

[教师]需要做铁粉在氧气中能否燃烧的实验吗?

[学生]没有必要，肯定能燃烧的。应当试试铁粉在空气中能否燃烧。

[教师]铁粉能否在空气中燃烧，老师还未发现文献报道过，值得一试。

[演示实验3-6]用镊子夹住一小团脱脂棉，脱脂棉上蘸上一些铁粉，慢慢靠近酒精灯的外燃，轻轻抖动，观察现象。

[实验现象]铁粉剧烈燃烧，火星四射。

[学生]哇!象放焰火一样!(情不自禁地欢呼)

[教师]实验再次表明，随着反应物颗粒的减小，铁和氧气反应的速率会增大。其实，铁的这种性质在日常生活中已经开始应用啦。再过十几天，就到中秋节快了，大家会发现有些月饼中有一种脱氧保鲜剂，它就是以铁粉为主要物质制成的，能设计一个简单方案证明它确实含铁吗?

[学生甲]烧一下。

[教师]能燃烧就是铁粉吗?

[学生乙]看它能否和硫酸反应放出氢气。

[教师]还有其他更简便的方法?

[学生]用吸铁石吸一下。

[演示实验3-7]用吸铁石去吸一包从“元祖食品”中取出的脱氧剂。

[教师]试设计简单实验方案说明含铁脱氧剂有吸氧能力。请大家讨论一下。

[投影]实验用品：大试管，单孔橡皮塞，直角导管，盛有蒸馏水的小试管，脱氧剂。

[学生甲]在大试管中，加入脱氧剂，塞上橡皮塞和导管，将导管插入到蒸馏水中，加热，观察是否有气泡产生。

[学生乙]不应当加热，脱氧剂在食品中脱氧时也没有加热，而且，在加热情况下，即便脱氧剂吸氧了，由于气体膨胀也有可能有气泡产生。

[教师]那你打算如何改进?

[学生乙]只要不加热，其它一样，观察导管中是否有水柱形成。

[学生丙]将导管先插入水中，然后再接上盛有脱氧剂的试管，这样效果应当更好。

[学生丁]将丙同学的导管从水中取出，这时导管中应当有一段水柱，将大试管插在试管架上。水柱会倒吸。

[教师]同学们设计的方案都有一定道理，下面就请大家按照自己小组设计的方案进行实验吧。实验时注意观察脱氧剂工作时有无热量变化。

[实验结果交流]除甲组同学现象不佳外，其他各组的实验效果均很好。

[回顾与总结](1)金属与氧气的反应与金属的活动性有关。金属的活动性既影响产物的类型，也影响反应的速率。

(2)金属与氧气的反应与反应的条件有关。温度不同，反应产物可能不同，速率也不同；浓度不同，反应速率不同；金属存在的形态不同对反应的行为也有影响。

[课后思考]假如请你研究铜与氧气的反应，你打算如何研究?

4教学反思

本节课源自笔者2009年9月中旬参加的南京市优质课观摩评比的一节参评课，从评委的评价、学生的表现、自己上完课后的心情来看，这堂课是成功的，值得反思与总结。

金属的化学性质篇3

基于《中国学生发展核心素养（征求意见稿）》对化学教学的要求与导向，以浙教版初中科学“金属的化学性质”教学设计为例，探讨通过“宏观表象与微观本质”、“有效的问题驱动”、“归纳与演绎”等基本的化学观点、思维方法来实现学生核心素养的提升。

[关键词]

核心素养；问题驱动；实验探究

《中国学生发展核心素养（征求意见稿）》指出，学生发展核心素养是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。[1]作为新课程标准的核心，学生发展核心素养将引领中小学课程改革方向。在全面深化课程改革的背景下，初中科学教师应该深谙初中科学学科教学对学生核心素养所具有的育人价值，明确学科核心素B的构成，把握教学原则、优化教学策略，为学生的终身发展留下最有价值的东西。化学学科核心素养的构成，主要包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识和科学精神与社会责任。

“金属的化学性质”是浙教版初中科学[2]九年级上册第二章第2节第一课时内容，其主要包括常见金属元素符号的识记、金属活动性顺序的得出。金属活动性指金属单质在水溶液中失去电子生成金属阳离子的倾向，属于热力学范畴，可以比较金属在水中的还原性强弱与其对应的阳离子的氧化性强弱，及预测水中一系列的置换反应，是体现不同金属、金属离子关系的重要诠释。在课堂教学中，如何引导学生完成知识建构时，有效提升核心素养的形成，需要教师进行教学设计时多加斟酌。

一、教学设计理念及教学思路

为了更好地在化学学科培养学生良好的思维品质，提升核心素养，本课时的设计采用“生活现象符号表征提出问题实验探究思维辨析规律归纳规律演绎实验验证结论得出”教学流程，教学中注重教师的引导，注重学生对知识的建构和对思维的逻辑提升，淡化教师的教和学生对知识机械识记，让学生在积极互动、理性思辨中实现教学目标。

二、教学过程

（一）素材呈现，触发思考

1.素材呈现

2007年，考古队对沉船“南海一号”开展打捞，得到金、银、铜、铁、瓷类文物4000余件，其中黄金首饰，依然闪闪发亮；铜制品色泽暗淡、花纹装饰仅残留些许痕迹；铁锅跟铁钉作为船仓里比较大宗的东西，一摞一摞地变成了铁疙瘩。

设计意图：九年级学生正处于生理、心理迅速发育、成熟的阶段。这年龄阶段的学生具有强烈的好奇心，这种强烈的好奇心会促使学生去探索一个未知的世界。利用考古发现常见金属的变化差异，结合生活体验，密切科学与现实世界的联系，充分调动学生的探索热情。通过文本阅读和生活体验辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，提升学生宏观辨析的能力；通过金属的锈蚀现象，促使学生树立物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的变化观念。

2.问题驱动下的教学预设Ⅰ

①问题：文物告诉我们，在南宋时，我们就已经使用了金、银、铜、铁等多种金属。常见金属有哪些呢？②自学：阅读课本P，了解常见金属。③发现：发现金属的多样性并归纳出金属元素的汉字表征规律，除了汞元素和金元素外，其余都是“钅”旁；在通过生活经验，归纳出金属都有金属光泽、良好的导热性常温下金属单质为固态（除了汞）。

设计意图：在呈现的素材里让学生发现金属多样性的存在及在元素中文名称造字的符号表征规律。所谓符号表征就指代表一定事物的符号，例如学生所学习的英语单词的词形、数学中的数字、物理公式中的符号、化学元素的符号等。符号表征是最简单的陈述性知识，化学元素符号是构成分子式、化学方程式等化学用语的典型组构模型的基础。化学用语比较抽象，一开始学生往往难以理解，为克服这些认知上的困难，在教学过程中，必须使学生首先弄清楚元素符号所表示的意义，然后在后续物质分子式、化学方程式的教学里，加深理解，形成规范定格的化学语言，并会用这种化学语言正确地表示和研究各种化学变化过程及规律。因此，通过锈蚀现象与方程式模型之间的联系，学会文字表达式、化学方程式等多种模型来描述和解释化学现象，从而实现物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的模型思维框架的能力。

3.问题驱动下的教学预设Ⅱ

①问题：为什么一样久远的金属制品，金崭新如故、铜略显晦暗、而铁却锈迹斑斑呢？②猜想：猜想在相同的环境中，不同金属和氧气发生的反应程度不同。

设计意图：现象是事物表现出来的，能被人感觉到的一切情况。而规律是现象中稳定的、深刻的东西，是事物本身所固有的、必然的联系。现象是规律的外在表现形式，规律要通过现象来表现，现象和规律统一在同类事物中。规律是客观的，既不能创造，也不能消灭，人在客观规律面前并不是完全消极被动的，而是通过大量的外部现象，去认识、发现、或推演客观规律。现象是人们认识规律的向导，人们只有认识了现象，借助抽象思维才能揭示规律。因此，让学生在不同金属在历史长河里最后的存在状态这个表象，发现和提出有探究价值的化学问题，成功突破探究活动的首要环节，并在此基础上依据探究目的设计并优化实验方案，从而提升学生科学探究能力。

（二）大胆设想，实验探索

1.不同金属与氧气反应

①探究1：将砂纸打磨过的相同形状的铜、铁、铝丝置于酒精灯上方灼烧。②现象：铜丝、铁丝表面变黑，铝与氧气发生剧烈反应。③结论：铝和氧气发生的反应程度强于铁、铜。④探究2：将带有引火小木条的相同形状的铜、铁、铝丝置于装有氧气的集气瓶内引燃点燃。⑤现象：铜丝表面变黑，铁、铝与氧气发生剧烈反应。⑥结论：铝和氧气发生的反应剧烈程度强于铁，强于铜。

设计意图：培养学生的实验操作能力，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论，从而提升从实验现象这一表象到物质性质、结构这一本质的结论的推理。从而在“性质源于结构”这一角度逆向“结构决定性质”这一基本观点，提升实验探究和创新精神的核心素养。

2.铝致密氧化膜的存在

①设问：既然铝与氧气的反应程度要强于铁，为什么生活中见到的铁要么锈迹斑斑、或外涂油漆、或加入其他金属制成不锈钢，而铝制品却依然银光闪闪？②探究：将铝带置于酒精灯上灼烧。③现象：铝加热的一端慢慢熔化而鼓起，铝液似有一层膜裹着而不下滴。用探针去划开这层膜，液滴仍然不下滴。④资料释疑：酒精灯火焰最高温度为700℃-800℃，而氧化铝和铝的熔点分别为2050℃和660℃。正因为铝表面有一层致密的氧化膜存在，使得内部铝不再进一步氧化，在生活中人们大量使用铝制品。

设计意图：让学生能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念；能根据物质的微观结构，预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。

（三）问题驱动，实验探索

酸与不同金属反应。①问题：不同金属与氧气反应，存在剧烈程度的差异，那么是否金属和其他物质反应也存在这样的差异呢？②探究：将砂纸打磨过的相同形状的铜、铁、铝浸没于稀硫酸中。②现象：铜丝没现象，铁与铝表面有大量气泡产生，且铝表面气泡明显多于铁。③结论：和硫酸发生的反应剧烈程度铝强于铁，强于铜。

设计意图：归纳方法是从个别或特殊的事物概括出共同本质或一般原理的逻辑思维方法，但归纳结果往往只概括一类事物表象上的共同点，未必能确切反映事物的本质，其结论具有或然性。[3]因此，仅从不同金属与氧气反应的剧烈程度来推理金属的活动性的存在是不严谨的；设计不同金属与酸反应来发现也存在与氧气反应存在类似剧烈程度差异，从而增强不完全归纳法的科学性。

（四）思维辨析，规律归纳

归纳与概念得出：不同金属与氧气、稀硫酸反应剧烈程度存在差异，且根据剧烈与否排列不同金属存在着一致性，我们将该顺序规律称之为金属活动性顺序。

设计意图：规律就是事物的必然联系，而不是偶然联系。只有事物变化发展中的确定不移的、必然如此的联系，才能成为规律。从金属与氧气反应的剧烈程度，仅仅只能代表金属与一类物质反应的剧烈程度，并不能推演、归纳出金属与其他物质反应剧烈程度的一般规律。从方法论来看，该规律的得出属于不完全归纳法，该结论带有或然性，可能为真，也可能为假；所以通常采用更多地不断重复来提高其科学精确性。鉴此，在不同金属与氧气反应存在剧烈程度差异后，提出不同金属与酸反应是否也存在剧烈程度差异；若存在差异，是否和与氧气反应的差异一致。在实验探索的结论基础上，归纳出金属活动性概念及活动性顺序。

（五）规律演绎，实验验证

演绎与规律验证。问题：①金属除了和氧气、酸等常见物质反应外，还和哪些物质会反应？②问题：如果将锌片和铁片分别以相同的表面积插入相同的硫酸铜溶液，在一定时间内将会观察到什么现象？③现象：锌片c铁片液面下的表面均变红，但是锌表面变红程度明显较深。④结论：锌和铁均是氢前金属，且锌的金属活动性明显强于铁。

设计意图：演绎推理指的是一类事物所共有的属性，其中归纳每一个别事物都必然具有它，所以从一般中能够推出个别，因此该环节设计是对归纳法得出的金属活动性顺序利用演绎法进行实践应用。同时，演绎推理是一种必然性推理，它揭示了个别和一般的必然联系，只要推理的前提是真实的，推理形式是合乎逻辑的，推理的结论也必然是真实的；因此，该环节的设计也是对归纳法得到的结论的真伪论证。鉴此，初步培养学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行实验与分析推理，证实或证伪假设并解释证据与结论之间的关系，从而确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的证据推理能力。

（六）结论得出

金属活动顺序是客观存在的规律，它是指金属的活跃程度，代表了金属的反应活性。

设计意图：归纳与演绎是逻辑思维的两种方式。人类认识活动，总是先接触到个别事物，而后推及一般，又从一般推及个别，如此循环往复，使认识不断深化。归纳就是从个别到一般，演绎则是从一般到个别。归纳和演绎这两种方法既互相区别、互相对立，又互相联系、互相补充，它们相互之间的辩证关系表现为：一方面，归纳是演绎的基础，没有归纳就没有演绎；另一方面，演绎是归纳的前导，没有演绎也就没有归纳。一离开演绎的归纳和离开归纳的演绎，都不能达到科学的真理。归纳和演绎是互为条件，互相渗透，并在一定条件下互相转化。归纳出来的结论，成为演绎的前提，归纳转化为演绎；以一般原理为指导，通过对大量材料的归纳得出一般结论，演绎又转化为归纳。归纳和演绎是相互补充，交替进行。归纳后随之进行演绎，为归纳出的认识成果得到扩大和加深；演绎后随之进行归纳，用对实际材料的归纳来验证和丰富演绎得出的结论。人们的认识，在这种交互作用的过程中，从个别到一般，又从一般到个别，循环往复，步步深化。因此，从单纯的归纳得出结论是不完整的思维推理过程，在归纳的基础上通过演绎进行规律预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化，在一正一反两个思维过程培养了学生严谨求实的科学态度。

三、教学后记

本节教学中，通过方法论学习使学生的认知活动变得有序。围绕金属活动性的规律存在，通过一系列的问题与实验，在表现与规律的统一里实现知识中所蕴含的方法得以显化，从而提升学生的核心素养。在深刻理解典型的化学事实和核心概念的基础上，通过自己的思考、体会和知识的运用，可以领悟和内化这些知识中所蕴含的化学基本观念，提升科学素养。

[参 考 文 献]

[1]姜新杰，薛婷彦.中英视角下的学生核心素养培育――2016中英校长高峰论坛侧记[J].上海教育，2016（13）.

金属的化学性质篇4

关键词 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 隔离

中图分类号：G424 文献标识码：A

Teaching Research about Corrosion and Protection of Metals

ZHANG Zhengguang

（College of Chemistry and Life Science， China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract This paper mainly expounds the mechanism of chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal material， can come very naturally to the method of preventing chemical corrosion and electrochemical corrosion of metal materials. It received good results in teaching.

Key words metallic corrosion； chemical corrosion； electrochemical corrosion； insulate

腐蚀是金属材料与周围环境介质之间发生化学或电化学而导致材料的破坏或变质。每年腐蚀损失占国内生产总值的2%～4%，发达国家每年腐蚀损失高达7000亿美元。

虽然金属腐蚀有多种形式，但是，它们的腐蚀机理是共同的。

一般金属，例如铁，由于化学性质比较活泼，在自然界一般以化合态存在，通过金属冶炼，将其从化合态转变为游离态，例如，冶炼钢铁就是用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁原子。而铁的腐蚀与铁的冶炼相反，是将铁原子氧化为铁离子，其它金属的腐蚀都是这个过程，即

这个过程又分为两种情况：

（1）化学腐蚀

金属与其周围的干燥气体接触，例如，、、等等；或者与非电解质溶液接触，例如石油，这些非电解质溶液里含有硫的化合物。金属与这些干燥气体或非电解质溶液直接发生化学反应成为氧化态而被腐蚀了。

（2）电化学腐蚀

发生电化学腐蚀的必要条件是构成原电池，即有正极和负极，电解质溶液，这三者构成一个电路。金属就会发生电化学腐蚀。一般可分为两种情况：

①析氢腐蚀，以铁为例。在酸性较强的电解质溶液中，铁原子为负极，一个铁原子失去两个电子，成为亚铁离子，即 2 =

电解质溶液中的两个氢离子获得两个电子，成为一个氢气分子，在正极上放出，即2 + 2 =

总反应为 + 2 = +

②吸氧腐蚀，仍然以铁为例。电解质溶液呈弱酸性或中性，负极：24 = 2；正极： + 2 + 4 = 4。

总反应：2 + + 2 =

4 + + 2 = 4

2 = · + （）

理解了金属腐蚀的机理，还要了解影响金属腐蚀的主要因素。内部主要因素有：（1）金属的性质，金属标准电极电位越高，金属越不容易腐蚀。（2）金属含有杂质，会降低金属耐蚀性，但是，加入某些合金元素，可以提高金属耐蚀性能。（3）金属组织结构不同，耐蚀性能也不同。（4）金属受力时，拉应力引起应力腐蚀；交变载荷引起腐蚀疲劳。（5）在多数情况下，粗糙的金属表面比光滑的表面容易腐蚀。

外在因素有：（1）介质的酸碱性对不同金属有不同的影响。一般是酸性越强，金属越容易腐蚀。两性金属，在酸或碱中都有腐蚀性。铝在浓硝酸中，表面生成一层致密的氧化膜而耐腐蚀。铅在稀硫酸中表面生成难溶的硫酸铅而耐腐蚀。铁、镁、镍、镉等金属，表面的保护膜难溶于碱而溶于酸，在酸中易腐蚀。（2）介质中的有害杂质，会加速金属的腐蚀。（3）金属在中性盐溶液的腐蚀，一般是随浓度增加而加快，达到一最高点后，又逐渐降低。（4）介质的温度升高，使反应速度增加，促进溶液的对流和扩散，加快腐蚀速度。（5）压力的增加，引起设备的应力增加，也会使气相介质中的一些物质溶于液相中，都会使腐蚀加快。（6）介质的流速增加，冲刷金属表面，破坏金属表面膜，腐蚀产物脱落，不断更新金属表面溶液而使腐蚀加快。

在理解了金属腐蚀的机理和了解了影响金属腐蚀的主要因素基础上，就容易理解防止金属材料腐蚀方法了。

从外在因素方面主要方法如下：（1）通过对液体加热除去水中溶解的氧。（2）调整酸性介质中的酸碱度，使溶液呈中性或弱碱性，以降低对金属材料的腐蚀性。（3）用各种气固、液固分离法，脱出介质中的固体颗粒，减少磨损腐蚀。（4）在腐蚀性介质中添加缓蚀剂。缓蚀剂因氧化作用，使金属表面钝化。缓蚀剂能与介质中的有关离子反应，并在金属表面形成防腐蚀的沉淀膜，不过，该膜致密性较差。缓蚀剂被吸附在洁净的金属表面，可以改变金属的表面性质而防止腐蚀。使用更多的是用覆盖层把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。

涂料覆盖于金属表面并能形成牢固附着的连续薄膜物质，把腐蚀性介质与金属表面隔离开来。其作用主要有三个：屏蔽作用，涂层将金属与环境隔离开；缓蚀作用，涂料内部金属氧化物与金属反应，使金属表面钝化，同时一些油料在金属皂催化作用下生成降解产物，起延缓金属基体腐蚀的作用；电化学保护作用，涂料中掺入比铁更活泼的金属，一旦化学介质穿透涂层接触金属，发生电化学腐蚀，比铁活泼金属腐蚀，铁被保护起来。

电镀基于电解原理，将被电镀金属置于电解池中，被电镀金属与直流电源负极相连，电解池中含有镀层金属离子，在外电流作用下，在被电镀金属表面形成与金属牢固结合的覆盖层，可以有效地防止腐蚀。

电泳是把金属材料浸入含有覆盖金属材料表面的金属微粒的液体介质中，例如镍，然后在金属材料与液体中的另一电极之间通入直流电，镍将沉积在金属材料表面形成覆盖层。

热喷涂是将熔融状态的金属雾化，并连续喷射在金属制品表面上，例如，将锌雾化，喷涂在铁制品表面，形成牢固而致密的覆盖层。

化学热处理是将金属制品放入含有镀层金属或其化合物的粉末混合物或熔盐浴或蒸汽中，镀层金属或其化合物热分解或还原等析出的金属原子和非金属原子，在高温下，扩散于金属制品中，形成合金或化合物覆盖层。

砖板衬里是在金属设备内壁，以耐腐蚀胶泥衬砌砖板，将腐蚀性介质与金属设备隔离开来。胶泥起粘接砖板的作用，要注意各种胶泥和各种砖板的性能特征以及具体的腐蚀介质的性质，将它们的优良性能组合起来，从而达到真正防止金属腐蚀的目的。

橡胶耐化学腐蚀，具有高弹性、耐磨蚀、适应交替变形及温度变化等优良特性。选取一定厚度的片状耐蚀橡胶材料，贴合在金属设备内壁上，形成连续完整的保护覆盖层。

玻璃钢衬里是将玻璃钢糊在金属设备的内壁上而隔离，其耐腐蚀性取决于该塑料中所用树脂的耐腐蚀性和施工方法。

金属的化学性质篇5

氧化性、还原性是指物质(单质和化合物)得失电子的能力,而非金属性与金属性则是指元素的原子得失电子的能力,原子得电子的能力体现其所属元素的非金属性,而原子失电子的能力则体现其所属元素的金属性。如果不仔细甄别,两组概念似乎一样,都是描述得失电子的能力,故学生往往会将金属性与还原性、氧化性与非金属性混为一谈。但仔细对比分析,两者的区别还是很大的。

一、什么是氧化性和还原性

事实上,还原性与氧化性是指物质在一定外界条件下发生氧化还原反应时,表现出来的该物质中的某种特定价态的元素在这种特定环境中得失电子的能力。在化学反应中,得电子的物质体现氧化性,失电子的物质体现还原性,而具体得失电子是由组成物质的某种元素来体现。

物质的氧化性与还原性不但与元素的原子本身得失电子能力相关,而且与元素所在物质的小环境(如化合价)及外部大环境(温度、浓度、压强、溶液的酸碱性、通电与否等外部因素)有关,如碘单质具有一定的氧化性,而碘离子却有较强的还原性;碳单质在常温条件下化学性质非常稳定,而在高温环境中却能体现其较强的还原性,几乎能还原所有金属氧化物;用MnO和盐酸制备氯气的反应中,若盐酸浓度过低则反应不能进行;MnO离子,溶液的酸性越强,其氧化性越强;NO在酸性溶液中能体现较强的氧化性,但在中性或碱性溶液中几乎没有氧化性;醛类物质,溶液的碱性越强,其还原性越强。所以氧化性和还原性是物质在特定条件下其性质上的内外因素的综合体现。

二、正确理解金属性和非金属性

非金属性与金属性是元素的原子在不受外部因素干扰的情况下本身得失电子能力的体现,它只与原子本身结构相关,属内部因素。非金属性是指非金属原子得电子能力的性质,通常可用电子亲和能来衡量。金属性是指金属气态原子失去电子能力的性质,通常可以用电离能来衡量。

元素的金属性和非金属性,是反映该元素原子转移出或转入电子的一种性质,它的强弱由该元素的气态原子的电离能或亲和能大小来决定。原子电离能或亲和能又与元素的原子结构相关,一般来说,元素原子半径越小,原子最外层上电子数越多,其电子亲和能越大,获电子能力就越强,我们就说该元素的非金属性就越强;而元素原子半径越大,最外层上电子数越少,电离能越小,其失电子能力就越强,我们就说该元素的金属性就越强。如由于氧原子只有2层电子,其原子最外层有6个电子,故其有较强的得电子能力,所以氧元素有较强的非金属性;又如钠原子有3层电子,其最外层只有1个电子,失电子的能力很强,故钠元素有较强的金属性。因此,元素的金属性与非金属性强弱是由元素种类所决定的,只要元素的种类不变,其金属性与非金属性强弱就是不变的。

三、金属性和还原性、非金属性和氧化性的联系和区别

由此可见,金属性和非金属性是指元素的性质,而对于某种物质来说,则讲它的氧化性和还原性,两者不能混为一谈。所以我们可以说“氯单质的氧化性比溴单质强”、“溴离子的还原性比氯离子强”、“氯元素的非金属性比溴元素的非金属性强”,这些说法是正确的。而说“氯元素的氧化性比溴元素的氧化性强”、“氯气的非金属性比溴单质的非金属性强”,则是错误的。

当然,元素的非金属性与金属性和物质的氧化性与还原性还是有关联的。

通常我们可以利用元素的金属性(或非金属性)强弱来预测单质的还原性(或氧化性)强弱。一般来说,元素的金属性越强,其单质的还原性越强;元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。如属性Na>Mg>Al,单质的还原性Na>Mg>Al。非金属性F>Cl>Br>I,单质的氧化性F>Cl>Br>I。

但这一结论并不绝对。例如氮元素,原子核外只有2个电子层,最外层有5个电子,它的原子得电子能力很强,所以氮元素的非金属性很强,它的单质应该是氧化性较强的非金属单质。而实际上氮气的化学性质很不活泼,氧化性很弱,原因是氮氮叁键键能特别大,键不易断裂,故不易发生化学反应;又如,硫元素有较强的非金属性,但由于0价是硫元素的中间价态,因此硫单质既有氧化性又有还原性,在和金属、氢气等还原性较强的物质反应时,体现出氧化性,而与氧气等强氧化性物质反应时却体现出还原性;再如,钠的第一电离能比钙的第一电离能要小,因此钠的金属性要比钙强,但是钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大,即钙的标准电极电势比钠要低,所以钙的金属活动性比钠大;Pb和Sn也有类似上述的情况:金属性Pb>Sn,金属活动性却Sn>Pb。由此可见,金属性与金属活动性两者概念是有区别的。

所以我们可以这样理解,元素的金属性和非金属性是影响单质的还原性和氧化性的一个因素,但是不是唯一标准,在其他条件一定的情况下,元素的金属性越强,它组成的单质的还原性就越强,元素的非金属越强,其单质的氧化性就越强。

总之,金属性与非金属性指的是元素的原子在未成键时或将成键时所显现的本身属性,而氧化性与还原性则指的是元素原子成键后在特定的外部大环境中表现出来的性质。把握这一点,对两组概念的应用就不会张冠李戴了。

参考文献:

[1]高悌.对“金属性”的新认识[J].天津师大学报(自然科学版),1994,(01).

金属的化学性质篇6

金属有机化合物从广义上认为是一些具有金属性质的非金属元素和碳原子连接的化合物。在金属有机化学的研究中主要分为两类，一种是通过研究金属有机化合物的合成物及其性质；另外一种研究金属有机合成化学。研究金属有机物合成物，主要是通过一系列的化学和物理方法来合成金属有机物，并且研究其化学和物理性质，从而探究这些化合物在高分子材料中的相关应用。金属有机合成化学是通过采取一系列的方法来研究，金属化合物如何在合成其它化合物的过程中得到更好的应用。可以通过一定的方法来得到相关的配体，促进物质的合成；但是其主要目的还是为了研究金属有机化合物在物质合成中的作用。金属有机化学综合了多种学科的优势，包含了无机化学、有机化学、材料学、晶体学等多种学科。特别是金属有机化学中研究不对称有机合成的过程中，具有重要的基础性作用，而且对于现代有机化学研究具有重要的意义。

1）利用已知的金属有机化合物的反应来研究新的化合物的合成。

现在已经比较熟悉的金属有机化学的反应有双取代、三取代烯烃；炔烃-α，β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应；亚胺烷基反应；1，3-双烯等的立体合成以及四异丙氧基钛的促进还原烯化反应。其中炔烃-α，β-不饱和羧基化合物的偶联串联反应是由我国独立研究发现的金属有机反应，而且这一反应的发现有些的解决了猝灭C-Pb键。双取代、三取代烯烃和1，3-双烯等的立体合成主要是通过以硒等化合物的价键结构，以及金属有机化合物的基元反应为基础，同时也结合了新的有机合成的方法，将金属原子或者其它类金属原子导入到烯基硒化合物中，而后形成碳碳连接的双官能团试剂，并且在过渡金属的催化作用性发生偶联反应，发展了多种双取代、三取代烯烃等。这一理论方法一在多种模式下的风雨中，用来合成各种不同性质的烯烃。亚胺烷基反应在我国的有机化学研究中发展比较快，目前已经开发了多个亚胺丙烯基化反应。四异丙氧基钛和三苯膦可以促进还原烯炔反应，可以合成三氟甲基-（E）-烯丙醇。这些相关的金属有机化学反应在我国的金属化学研究中取得了明显的进展，而且促进了金属有机化学交叉学科的发展。

2）对金属有机化学反应规律的研究。

在金属有机化学的研究中，逐渐发现了金属有机化合物在双等瓣置换以及加合等瓣置换等化合物中的选择性合成。这是金属有机化学规律研究中的最具代表性的反应，通过研究金属有机化合物在单等瓣置换反应的基础上，发现了桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以同时和两分子簇方式等瓣置换反应。

二、金属有机化学的应用分析

1）金属有机化学气相沉积技术的应用。

金属有机化学气相沉积是将容易在低温下挥发的金属有机化合物作为前驱，并且在预加热衬底表面下发生氧化或者还原反应有机分解等而最终制造出成品或者薄膜的技术。金属有机化学气相沉积技术和传统的化学沉积方法相比，其沉积温度更低，而且能够在物质的表面下形成不同的薄膜，在金属氧化物、半导体元件中等薄膜材料的研究中得到了广泛的应用。金属有机化学气相沉积反应是一种非平衡状态下的反应，外延层的生长速度和组织充分受到了温度、金属有机前躯体浓度有机基体表面的状况等因素的影响。金属有机前躯体作为反应中的重要物质，主要是有金属卤化物、金属氢化物、金属有机化合物组成。金属有机化合物和其它的金属化合物相比在沉积温度、毒性等方面具有一系列的优势，而且大部分金属化合物都属于容易挥发的液体或者固体，容易进入到反应室中。作为金属有机化合物的前躯体，应当具备相关的特点，例如在室温下的化学现在稳定，而且蒸发的温度低，蒸发的速度比较稳定，分解的温度低而且沉积速率容易控制等；高沉积率可以应用到沉积厚度比较大的涂层，沉积速度低的可以应用到半导体薄膜的沉积中。同时在沉积的过程中对环境没有污染，不会产生其它的杂质，而且不易自燃爆炸等。金属有机化学气相沉积技术作为气相外延的一种，逐渐成为半导体化合物材料气相外延生长的重要技术手段。

2）含碳硼烷金属有机化学的研究和应用。

硼作为形成多种类化合物中的类金属元素，可以形成碳硼烷、金属碳硼烷等多种化合物。近年来金属碳硼烷化学的研究不断的深入，人们对于金属碳硼烷的性质也有了更多的了解。碳硼烷分子对于光、热、氧化剂以及酸等的稳定性比较强，而且其功能比较优异，可以用来作为改变材料的性质。还有碳硼烷基的聚合物材料可以用来作为陶瓷前躯体、基体树脂、碳/碳复合材料等，可以作为材料表面的涂层来提高耐热和耐氧化性。金属碳硼烷多层结构还可以用来开发具有光学、电磁性质的新材料，用来作为数据才存储和恢复等。通过将碳硼烷结构引入到药物分子中，可以借用硼中子来治疗癌症等。

三、结束语

金属的化学性质篇7

一、 点动成线

《普通高中化学课程标准》要求学生了解钠、铝、铁、铜、氯、氮、硫、硅等金属或非金属及其重要化合物的主要性质和重要应用.这些内容涵盖了几乎所有的主族元素和典型过渡金属，分属于单质、氧化物、酸、碱、盐等各类物质，纷繁复杂、种类繁多.但学生如能自觉运用分类思想，就会发现这些知识看似无序，其实有序，看似杂乱，其实有章可循.简单地说，元素分为金属元素与非金属元素，物质分为单质、氧化物、氧化物的水化物、盐，可将元素化合物知识体系分类如下：

⒈金属元素： 单质氧化物水化物盐

2.非金属元素：考虑到非金属元素的具体情况，以价态变化为线索

通过以上分类，原本杂乱琐碎的知识点被连成一条条简洁明了的知识线，这些线条构成了元素化合物知识的主干部分，它们使知识体系变得井然有序、条理清晰.此外，这些线条还体现了重要的守恒思想，包括直观的元素守恒、价态升降守恒，隐含的得失电子守恒以及电荷守恒.总之，线条的意义在于使繁杂的知识点形成逻辑链，并使学生理解、接受并自觉形成分类与守恒的化学思想.

二、线动成面

线条的梳理只是使元素化合物知识初步实现有序化与系统化，因为组成线条的每个知识点仍然纷繁复杂.实际上，学生真正感到混乱无序之处即在于此.如何进行进一步的有序化呢？我们当然应该继续使用分类思想，只是需要转换一下角度，即分类的标准.化学学科中对知识点的描述总是从制备、性质、用途等角度考量，从这些角度对知识点进行解构，就能将分类角度顺利由纵向切换为横向.

对比这三种典型金属，运用辩证思想，抓共性就可以得出金属的通性：与非金属反应、与水反应、与酸反应、与盐溶液反应.抓特性又可得出一些金属的特性：铝热反应、铝与碱溶液的反应等.再由“从一般到特殊思想”，将金属的通性推广到碱金属、镁等其他常见金属，进一步横向拓展知识体系.继续在相似中找差别，差别中找规律，又可推出碱金属性质递变规律，钠、镁、铝性质递变规律.最后根据“结构决定性质”思想，从结构上探求金属性质相似和差异的原因，金属原子结构的共同之处决定了金属在化学反应中经常失电子，失电子的对象可分为非金属、水、酸以及盐等.而金属原子结构的不同之处则导致了金属失电子难易程度的不同，外在的表现即为反应条件的难易程度、反应现象的剧烈程度、反应产物的复杂程度、氧化物对应水化物的碱性的强弱程度等一系列的差异.

金属的化学性质篇8

一、 提纲挈领，抓规律

决定物质性质的是物质的结构。当然，物质的结构包括若干方面,在研究单质化学性质时，主要联系原子结构特点，核外电子排布，以及在周期表中的位置等方面加以考虑，因此，根据元素周期律的知识，我们就可以知道以下的规律：第一、金属性强调判断：1．同周期元素，从左到右，金属性逐渐减弱。2．同主族元素，从上到下，金属性逐渐增强。3．从水中或酸中置换出氢较容易的金属单质，其金属性较强。4．最高价氧化物的水化物碱性越强，其金属性越强。第二、非金属性强弱的判断：1．同周期元素，从左到右，非金属性逐渐增强；2．同主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱 3．越易与氢气化合，其非金属性越强，越难与氢气化合，非金属性越弱，4．氢化物的稳定性越强，非金属越强，反之，非金属越弱，5．最高价氧化物的水化物的酸性越强，其非金属性就越强，反之，非金属性就越弱。只要理解和掌握了元素周期律，就抓住了学习元素及其化合物知识的要领。

二、 以点带面，用类比

理解和掌握每一族元素的原子结构，单质的物理性质，化学性质和化合物的性质，然后类推该族其他元素原子，单质及其化合物的性质，这是一种重要的方法，以卤族元素为例，当我们知道氯原子结构，氯气的性质以及氯化物的性质后，我们就可以类推其他卤素原子，单质和化合物的性质：

第一，相似性：1．卤素原子最外层都有七个电子，易得到一个电子形成八个电子的稳定结构。2．卤族元素均有-1价，卤素单质均具有氧化性，卤素单质均有氧化性最高正价为+7价，此外还有+1、 +3、 +5价，最高价氧化物及其水化物的分子通式分别为X2O和HXO4 。3．单质均为双原子分子X2；均能与H2化合生成卤化氢，均能与金属单质反应生成金属卤化物；均能与水反应，其通式（F2除外）X2+H2OHX+HXO;均能与碱反应。4．卤化氢均为无色气体，均易溶于水，在潮湿的空气中均能形成白雾，其水溶液均显酸性，除氢氟酸外，其余均为强酸，5．Br-、Cl-、I-均具有还原性。6．卤化银（AgF除外）均难溶于水。均有感光性，卤化钙（CaF2除外）均易溶于水。

第二，递变性：随原子序数增大，1．原子的电子层数增多，原子半径增大，元素的非金属性减弱。2．单质的颜色逐渐加深。3．阴离子的还原性增强。4．氢化物的稳定性减弱，水溶液的酸性增强。5．卤化银的溶解度逐渐减小，颜色逐渐加深，感光性渐强。

三、 环环相扣，建网络

我们在学习各主族元素的代表物质时，主要是考虑该物质与非金属单质（如H2、O2、S等）或与金属（如Na、Mg等）或与化合物（如H2O、酸、碱、盐）之间的反应。只要我们能正确的分析和梳理，加强记忆，就能正确的弄清和知识点之间的关系，提高我们的综合运用能力，以氧族元素为例，如下图，我们主要理出H2S-S-SO2-SO3-H2SO4这一主线，再考虑它们分别与H2等非金属和Fe、Cu等金属，以及酸、碱、盐的反应，则可以建立起知识网络，达到事半功倍的效果。

金属的化学性质篇9

关键字：腐蚀机理；腐蚀类型；腐蚀防护

前言：目前，许多高职院校在《化工测量仪表》这门专业课教学整体效果并不理想，单纯的仅对热工量（压力、流量、液位、温度等）的测量做详细介绍，对于测量仪表碰到的腐蚀问题：腐蚀的机理、腐蚀的类型、腐蚀防护等没有系统的介绍。学生对此知识比较陌生。

化工测量仪表的主要作用是测量工艺参数，如：压力、流量、物位、温度等，并将其转换成电信号。

腐蚀是指材料在周围介质的作用下所受到的破坏。

在石油化工生产中，所用原材料及中间产品、产品有些具有腐蚀性，这些腐蚀性物料对测量仪表会造成腐蚀性破坏，影响生产安全，危害人生安全，所以必须重视腐蚀与防护问题。

一、腐蚀性介质对测量仪表的损害如下：

1.腐蚀性介质将测量仪表与介质直接接触的关键零部件腐蚀，使之损坏，丧失功能。例如，腐蚀造成差压变送器膜片损坏，外漏而完全失效。电磁流量计电极因腐蚀引起介质外泄，导致励磁线圈烧毁等。

2.测量仪表的关键零部件长时间受腐蚀性介质的腐蚀而改变几何尺寸，导致仪表准确率降低。例如，转子流量计中的转子被流体腐蚀后，外形尺寸减小，导致流量示值偏低。又如涡街流量计中的漩涡发生体被流体腐蚀而宽度尺寸减小，迎流面的表明变得粗糙，从而引起流量系数改变。就连受腐蚀介质影响较小的夹式超声波流量计，也常因金属内壁被介质腐蚀得坑坑洼洼，使发射和接受信号变弱，严重时丧失灵敏度。

3.缩短仪表寿命，介质外漏造成安全和人身事故等。

二、腐蚀机理

腐蚀机理分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。

1.化学腐蚀 指金属与周围介质发生化学反应而引起的破坏。

常见的化学腐蚀有：金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀。

2.电化学腐蚀 指金属与电解质溶液接触时，由于金属材料的不同组织及组成之间形成原电池，其阴、阳极之间所产生的氧化还原反应使金属材料的某一组织或组分发生溶解，最终导致材料失效的过程。

三、腐蚀类型

常见的腐蚀类型有：

1.整体腐蚀与局部腐蚀

整体腐蚀又称均匀腐蚀。电化学腐蚀的一种。金属整个表面均匀地受腐蚀。因构成微电池反应的阴、阳极反应在金属表面上相同位置发生，故引起的腐蚀是均匀的。例如，用不含氧气的盐酸来清洗锅炉，酸液对炉体金属铁产生的腐蚀反应为：Fe+2H+Fe2++H2，由于该反应在金属表面相同位置发生，故为均匀腐蚀。

局部腐蚀是局限于金属结构某些特定区域或部件上的腐蚀。

2.点腐蚀

点腐蚀 又称孔蚀，指集中于金属表面个别小点上深度较大的腐蚀现象。

3.缝隙腐蚀

指在电解液中，金属与金属、金属与非金属之间的窄缝内发生的腐蚀。在石油化工生产中，管道连接处，衬板及垫片处、设备污泥沉积处、腐蚀物附着处等，均容易发生缝隙腐蚀。当测量仪表金属保护层破损时，金属与保护层之间的破损缝隙也会发生腐蚀。

四、对测量仪表的防腐措施如下：

1.正确选材

在选择材料时，除考虑一般技术经济指标外，还应考虑工艺条件及其在生产过程中的变化。要根据介质的性质、浓度、杂质、腐蚀产物、化学反应、温度、压力、流速等工艺条件，以及材料的耐腐蚀性能等，综合选择材料。

2.合理设计

在结构设计、连接形式上，应注意避免出现缝隙，还应尽量减少设备的死角，消除积存液体对设备的腐蚀。

3.电化学保护法

使用该方法的前提是被测介质要有一定的电导率，电导率下限值一般不得小于2×10-3～5×10-3S/m（西门子/米）。如果采用特殊的电子线路，有可能将电导率下限扩大至1×10-3S/m。

①阴极保护 有外加电流和牺牲阳极两种方法。

外加电流时将被保护金属与直流电源负极连接，正极与外加辅助电极连接，通入电流，使腐蚀过程受到抑制。

牺牲阳极又称护屏保护，是将更活跃的金属同被保护金属连接构成原电池，使该活跃金属成为阳极，反应过程中，阳极流出的电流可以抑制对保护金属的腐蚀，而阳极受到腐蚀，成为牺牲品。

②阳极保护 在化学介质中，将被腐蚀的金属通以阳极电流，在其表面形成耐腐蚀性很强的钝化膜，保护金属不被腐蚀。

4.在测量仪表表面涂缓蚀剂

缓蚀剂它是加在腐蚀介质中，能够阻止金属腐蚀或降低金属复制速度的物质。缓蚀剂可以再金属表面形成一层连续的保护性吸附薄膜，或在金属表面生成一层难溶化合物金属膜，阻止腐蚀反应过程，降低腐蚀速度，达到缓蚀目的，保护了测量仪表的金属外壳或内壁。

常见的缓蚀剂有：乌洛托品、粗吡啶、负氨、甲醛与苯胺缩台物、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐、低模硅酸钠、高模硅酸钠。

5.测量仪表表面使用金属保护层材料

金属保护层指用耐腐蚀性较强的金属或合金，覆盖于耐腐蚀性较差的金属表面产生保护作用的金属。

常用的金属保护层有：金属衬、喷镀、热浸度、表面合金化、电镀、化学镀以及离子镀等。

6.测量仪表表面使用非金属保护层材料

非金属保护层是指采用非金属材料覆盖于金属或非金属设备或设施表面，防止腐蚀的保护层。分衬里和涂层两类。测量仪表使用非金属衬里比较多。

7.多使用非金属设备

由于某些非金属材料具有优良的耐腐蚀性及相当好的物理机械性能，因此可以代替金属材料，加工成各种防腐蚀设备。常用的有聚氯乙烯、聚丙烯、不透性石墨、玻璃、玻璃钢、陶瓷、铸石、天然岩石等。可以制造测量仪表的主体、管道、零部件等达到防腐蚀的效果。

三、结束语

通过对防腐的深入了解，我们才能在不同的工况下，正确的选择合适的测量仪表进行测量。

参考文献：

[1]蔡夕忠.化工仪表.北京.化学工业出版社.2004

金属的化学性质篇10

一、小班化与小班化教学

2012年9月南京开始在七所普通高中开展小班化教育改革实验，并要求每个班不超过40人，在制度上确定高中进入小班化时代，那么何为小班化呢？小班化教育的优势是什么呢？

“小班”是相对于大班而言，班级学生数的缩小，是一种个别化、个性化教育理念追求的教育活动的空间形式。通常高中每班学生约50人，而“小班”的高中每班不到40人。

小班化教育指的是：以促进青少年学生既全面又有个性的发展为目的，在缩减班级学生规模的基础上，通过对包括教学内容、教学方法、教学组织形式、教学实施过程、教学策略和教学模式等的改革而形成的一种班级教学活动形式。小班化教育过程的重心由教师主体转向学生主体。

二、高一学生身心特点与认知水平

1. 身心特点

由于经过了初三的复习应考，到高中后，学生心理上会有所放松，学习缺乏紧迫感；坚持已有的学习习惯，过多地依赖老师，学习的自觉性、自主性有待提高；同时学生进入青春期后，逐渐开始形成个人社会定位，大多数在课堂上表现得较腼腆，不像小学、初中那样踊跃参与，如何提高学生参与学习的积极性，需要教师不断地尝试与学生逐步地适应。

2. 认知水平

首先，初中化学学习的特点。学习时间短，学生往往主要接受的是知识的灌输，自身能力的培养不足；而化学常识性介绍不够，造成知识缺陷；初中教材涉及到的基础知识，理论性不强，抽象程度不高。其次，高中教材在深广度上明显加深，由描述向推理发展的特点日趋明显，知识的横向联系和综合程度有所提高，更加要求由形象思维向抽象思维的推进。

三、教材的编排特点

按照《普通高中化学课程标准（实验）》（2003年）（下简称“课程标准” ），高中化学课程由若干课程模块构成，分为必修、选修两类。其中，必修包括2个模块，化学1与化学2，分别在高一上下学期完成教学任务，本文以人民教育出版社编制的教材（下简称“人教版” ）化学1为例进行论述。

化学1中对于金属及其化合物的编排是：将钠、铝、铁等金属的单质性质放在第一节，钠、铝、铁等金属的氧化物的性质、氢氧化物的性质和盐的性质放在第二节，金属材料放在第三节。从中我们可以看出教材编排的立意是对不同金属的单质与化合物的性质进行横向的呈现与比较，从而让学生自我总结出金属单质与化合物的共性。

四、具体教学策略

笔者按照教材的立意进行横向的比较复习，针对小班化教学的特点，设计了“分组讨论学生互评教师点评例题讲解变式练习”的教学过程，在其中前两个环节比较能够体现小班化的特色。

1. 分组讨论

结合教材，笔者将本专题分为“金属单质的比较”、 “金属氧化物的比较”、“ 金属氢氧化物的比较”三个主题组织同学们讨论，将同学们按照讨论主题分成三大组，每大组按3～4人为一组分成3个小组，同时分发了本节课的学案。

笔者布置好各组的任务后，同学们就开始忙开了，先在课本和上课笔记等资料中搜寻各物质的物理化学性质和化学原理，然后进行分工合作，填写表格，张同学负责金属钠、李同学负责金属铝……记录归类后，各个小组就展开激烈的讨论，总结本主题物质性质的特点与规律。

2. 学生互评

①知识梳理

待各组充分讨论后，各大组选派代表利用教室中的多个小黑板，分别将附录表中的化学性质与原理展示给其他同学；然后笔者请不同组的同学对展示的内容进行点评，通过展示与互评，同学们中一些化学用语与性质描述的细节错误得到了及时的纠正，同学们对于相应化学原理的掌握得到了加强。

②规律总结

各大组选派两位代表将本组总结的金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物的性质规律与特点告诉同学们，师生充分交流与讨论后，总结出规律：

主题一：金属单质

（1）金属有良好的导电、导热性、有金属光泽；

（2）金属的还原性：R - ne-Rn+；

（3）变价金属与氯气反应生成高价氯化物；

（4）铝既能与强酸也能与强碱反应置换出氢气（铝的还原性）；

（5）很活泼金属不能从盐溶液中置换出其它金属。

主题二：金属氧化物的比较

（1）大多数金属氧化物是碱性氧化物；

（2）Na2O2不是碱性氧化物；

（3）Al2O3 是两性氧化物。

主题三：金属氢氧化物的比较

（1）难溶性金属氢氧化物受热分解为相应的氧化物和水；

（2）Al（OH）3是两性氢氧化物；

（3）可溶性盐与碱反应可制备难溶性氢氧化物。

在此过程中对于同学中的不准确的地方，笔者进行了及时的说明，比如：有同学提出铝单质的“两性”的结论，笔者立即引导同学们分析铝与盐酸或氢氧化钠的反应的氧化还原过程，同学们很快认识到，两个反应的实质都是铝原子失去电子被氧化，与氧化铝和氢氧化铝的“两性”是不同的。

五、经验总结

对于学生而言，学生通过分组讨论，提高了复习效率与效益，逐步养成自我总结知识的学习习惯；同时，通过小组的讨论与交流，学生的合作与表达能力得到培养，化学学习的兴趣得到增强，自身的科学素质得到提高。

对于教师而言，复习课进行“小班化”教学。在教学前，教师需要对学生有长期的合作学习的引导，养成学生合作讨论的学习习惯；同时根据复习内容，教师需要对教学内容进行再分配，这样才能有效地进行教学组织，授课时起到“事半功倍”的效果。在教学中，学生讨论与性质描述需要足够的时间，教师的点评要及时充分，否则容易造成学生知识的混乱，因此对于教师时间的控制与教学应变能力有较高要求，教师的语言需要精炼，例题和变式练习需要精选。教学后，教师还需要与各组学生进行沟通，及时反馈，及时总结。通过这三个环节的有效结合，才能真正达到“小班化”的复习效果。

参考文献

[1] 潘慧芳. 直面中小学小班化教育实验的“瓶颈”[J]. 思想理论教育，2009，（22）