金属活动性与金属性教学探讨.docx
金属活动性与金属性教学探讨:归纳金属活动性顺序教学中步入的认识误区，指出误区所在，并对步入误区进行剖析，以期对广阔同行的教学有所裨益。:金属活动性顺序；教学误区；剖析金属活动性顺序是金属化学性质的重要表达，也是初中化学学习的重要内容之一。笔者在听课调研中发现局部教师在教授该内容时存在一些认识误区，从而对学生的学习产生了误导，影响了学习效果和学习质量。现对相关案例进行整理、分析，以期对大家的教学有所启示。误区一：金属与氧气反响越剧烈，金属活动性越强金属活动性顺序是指金属在水溶液中与其他物质发生反响的活动性顺序，这与非溶液状态下金属的活动性并不完全一致1O教学案例1教师讲解金属与氧气的反响时，先是对前面知识学习时做过的金属镁、铁、铜与氧气反响的实验进行了回忆，并陈述“许多金属在一定条件下都能与空气中的氧气发生化学反响，生成相应的氧化物。生活经验告诉我们：铝在常温下就能与空气中的氧气反响，生成氧化铝。铝在氧气中燃烧的情况会是怎样呢？教师于是演示了铝粉在氧气中燃烧的实验：取少量铝粉，均匀地铺在滤纸上，再将滤纸卷起来，用出蜗钳夹持，在酒精灯上点燃，迅速插入盛有氧气的集气瓶中，提醒学生观察实验现象：铝粉在氧气中剧烈燃烧，生成白色固体物质。据此教师引导学生进行了分析：点燃的镁条在空气中就能剧烈燃烧，铝、铁在纯氧中点燃才能剧烈燃烧，但是金属铝比金属铁燃烧剧烈、铜在加热条件下才能够与氧气发生化学反响，在相同的条件下，金属与氧气中反响越剧烈，说明金属的活动性越强。比照镁、铁、铜、铝分别与氧气发生反响的实验现象，我们便可以归纳出相关的金属活动性：镁铝铁铜。本案例中教师步入的教学误区有两点：首先，金属本身的性质、金属粉碎的程度与氧气的接触面积、氧气的浓度、温度等都会影响金属与氧气反响的难易和剧烈程度。案例中教师点燃的是铝粉，比照的是镁条在空气中燃烧和铝粉在纯氧中燃烧的现象，以此得出“金属镁在空气中比铝更易点燃，说明镁比铝活动性强的结论，显然是不妥当的；其次，金属活动性顺序是指金属在水溶液中与其它物质发生反响的活动性顺序，这与非溶液状态下金属的活动性并不完全一致。教师不可使学生把金属在高温下、非水体系中的表现与其在水溶液中表现出的金属活动性强弱建立直接因果关系1O误区二：金属与酸反响越剧烈，金属活动性越强从科学角度看，金属与酸或水能不能反响，和金属与其他金属离子在水溶液中能否发生置换反响来判断金属的活动性是可以的，而根据金属与酸或水反响快不快来判断那么是不科学的2。教学案例2学习金属与酸的反响，教师安排了如下的探究实验：将铁片、铜片、铝片、镁片用砂纸打磨后，分别放入盛有同体积、同浓度盐酸的四支试管中，观察并记录实验现象。学生通过实验观察、记录实验现象：四种金属中，金属铝与盐酸反响最剧烈，其次是金属镁，铁丝与盐酸反响的剧烈程度位居第三，铜丝与盐酸不反响，反响的现象如下图，于是得出四种金属的活动性强弱是：铝>镁>铁>铜。本案例中学生通过实验得出结论，本没有什么错误，但学生得出的结论与课本中给出的结论却是相悖的。于是，教师把原因归咎于学生实验不认真、观察不仔细，以至于得出了错误的实验结论，四种金属的活动性强弱应该是：镁>铝>铁>铜，为什么事实与理论会出现较大误差呢？尽管本案例实验中所用盐酸的体积、浓度相同，铝片、镁片、铁片大小相等、形状也相同，且都经打磨除去了氧化膜，但是A3+与Cl-存在有A3+4C-=AICI4-反响,大大加快了铝片与盐酸反响速率，以致得出“铝的活动性最强的实验结论2,其实学生的观察是认真的、学生的记录是准确的，教师存在的教学误区在于试剂的选择上，实验中使用了金属铝，教师又选择了盐酸，导致了实验现象的“异常。假设将盐酸改用同浓度稀硫酸可以控制新生变量干扰3,从而得出“正确的实验结论。在实际教学过程中，许多教师往往从金属与酸“能不能反响和“反响快不快两个方面来判断金属的活动性。在目前看来，根据金属与水、酸等反响的剧烈程度来判断金属活动性强弱是不严谨的2。误区三：活泼金属在酸溶液先与水发生反响金属与酸溶液发生化学反响的实质是，金属失去电子变为金属离子，而氢离子得到电子形成氢气。案例3学习金属与盐溶液的反响时，教师讲到：活泼的金属如钾、钙、钠在盐溶液中与水反响生成相应的碱和氢气，碱再与盐发生复分解反响，因此活泼金属不能把盐中的金属置换出来。如把金属钠投入到硫酸铜溶液中，发生以下反响：2Na+2H20=2NaOH+H2T,2Na0H+CuS04=CuOH)2i+Na2S04o课堂练习时教师展示了这样一道习题：题目：判断以下化学方程式的正误：1把金属钠放入硫酸铜溶液中：2Na+CuS04=Cu+Na2S042把金属钠放入盐酸中：2Na+2H20=2NaOH+H2T3把金属锌放入硫酸溶液中：Zn+H2S04=ZnS04+H2T学生根据教师的点拨，很容易得知1、3是正确的，但老师告诉他们第2题也是正确的，并解释道“钾、钠、钙化学性质较为活泼，在酸溶液中，一般先与水反响，生成相应的碱和氢气，碱后与酸反响生成相应盐和水，并非像其他金属一样直接被酸中的氢离子氧化，。听到之后，心里便犯起了嘀咕：是不是自己听错了？询问其他听课老师，自己确实没有听错；是不是教师讲解时出现了口误？询问授课教师，得到了肯定的答复。如果将文章中的酸溶液换成某些盐的溶液呢？即改为：“钾，钠，钙化学性质较为活泼，在盐溶液中，一般先与水反响，生成相应的碱和氢气，这句话成立，而后半句那么不通了，看来不能随意替换，但教师的答案却让我坐立不安、百思不得其解；事实上，较活泼的金属与酸的反响，实质上是金属失去电子被氧化为金属离子，而酸中的氢离子得到电子被复原为氢气的过程。“金属钠在酸溶液中的反响本质是金属钠与氢离子的反响，在酸溶液中，水电离的氢离子很少很少了，可以忽略不计了但并不等于没有，金属钠投入到酸溶液中绝大局部的钠是和酸中的氢离子的反响的。因此把金属钠投入到盐酸溶液中发生的反响应该是：2Na+2HC12NaCI+H2T而不是2Na+2H2O2NaOH+H2T。由此得知：活泼的金属在酸溶液中首先与酸反响产生氢气，待酸溶液耗尽后，金属可以与水反响产生氢气。教师步入的教学误区在于把金属与酸的反响混淆于金属与盐溶液的反响。教师对金属活动性顺序的认识之所以产生误区，是因为他们混淆了金属性和金属活动性两个不同的概念，元素的金属性指的是元素原子的性质，是元素的气态原子失去电子变成气态阳离子倾向的大小。衡量元素金属性强弱的定量标准通常是电离能气态原子失去电子变成气态阳离子所需的能量，而用到较多的是那么是第一电离能。元素的电离能越小，表示气态原子越容易失去电子，元素的金属性越强；反之元素的金属性越弱。金属活动性指的是金属单质在水溶液中的性质，定量判断标准是标准电极电势2,标准电极电势值越小，表示该金属在水溶液中越易失去电子变成水合阳离子，其金属活动性越强。
