金属的化学性质范文

金属的化学性质篇1

实验

〔中图分类号〕 G633.8

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463（2013）

10—0090—01

高中化学教师应运用“实验、观察、思考、分析、得出结论”的方法进行探究式教学，注重培养学生探究、分析、推理和判断的能力，让学生在掌握知识的同时，提高化学素养。本人愿就自己的教学实践谈一点教学体会。

一、 做好高中和初中课程的衔接

回顾初中化学中金属铝、铁的性质，金属活动性顺序，金属与酸或盐溶液反应的规律。教师可以设计并用投影仪进行演示：金属元素在地壳中含量比例各是多少；金属有哪些物理共性；画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，分析它们的原子结构以及与金属的化学性质的联系；展示教材中金属发生化学反应的照片，分析这些反应，写出化学方程式；总结金属有哪些共同的化学性质。然后让学生思考、回答，画出Na、Mg、Al的原子结构示意图，最后在老师引导下得出结论：金属最外层电子数较少容易失去，单质常表现出还原性。

为了更好地巩固知识，教师可进行小结：金属有导热性、导电性和延展性。金属单质往往具有还原性，可以与非金属、酸及某些盐反应。通过总结金属的通性，使初中所学的知识系统化，再从高中的离子反应、氧化还原反应理论及物质的分类的角度，对金属的性质进行重新认识，做到初中与高中化学的有机衔接，为学生学习新内容奠定基础。

二、在实验中学习化学

以往学生对“金属的化学性质”的认识主要通过实验、视频和讨论生活、生产中的实例而获得。现在则要更加注重实验，“实验探究法”是学习化学最常用的方法。

1.让学生操作“钠的缓慢氧化、钠的燃烧”实验。教师可让学生细心观察金属钠：银白色、金属光泽、固体、质软，放置一段时间后钠表面变暗。再观察钠的燃烧现象：钠先熔化成小球，然后燃烧，发出黄色火焰并生成一种淡黄色固体。

让学生思考：金属钠除了能与氧气反应外，能否跟其他非金属单质反应？学生思考、讨论、发言后，老师指导学生写出钠与氯气、硫反应的化学方程式。

最后教师小结：金属元素原子的最外层电子数较少，电子容易失去；单质往往表现出还原性；遇到氧化剂时，就会发生氧化还原反应，因此除了能被氧气氧化外，金属还能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，生成相应的氯化物、硫化物；反应条件不同，产物就不同，钠在缓慢氧化后生成白色固体Na2O，加热后生成淡黄色固体Na2O2。

2.透过现象看本质。让学生通过观察“钠与水反应”的实验现象分析总结钠的性质。①钠浮在水面，说明钠的密度小于水；②钠熔化表示该反应放热，钠的熔点低；③钠在水面游动，说明该反应有气体产生；④启发学生思考：溶液中加入酚酞变红，证明Na与H2O反应生成了NaOH，但生成的气体是什么呢？⑤用多媒体播放对该反应的产物H2的检验。让学生领会通过实验现象分析总结物质性质即透过现象看本质的方法。

3.充分发挥实验的作用，让学生获得感性知识。“铝箔燃烧”的实验：首先提出铝与氧气能否反应的问题，然后让学生将打磨后的铝箔和未打磨的铝箔分别放在火焰上加热。学生发现铝箔发红蜷缩，失去光泽，熔化后不往下落（原因：铝箔打磨后很快形成氧化膜从而阻止燃烧）。这时教师应提示，充分燃烧需要有足够的接触面积；将铝粉撒到火焰上，有耀眼白光，证明铝与氧气在一定条件下能发生反应。

4.体验实验的科学探究过程。在做“铁与水蒸气反应”的实验时，需要解决的问题：①制水蒸气；②反应条件；③分析产物；④检验产物。

金属的化学性质篇2

（1）金属物理性质的共性：常温下金属都是固体（汞除外），有金属光泽，大多数金属是电和热的良导体，有延展性，密度较大，熔点较高。

（2）金属物理性质的特性：大多数金属都是银白色，但铜呈紫红色，金呈黄色；在常温下大多数金属为固体，但汞是液体。密度：最大是锇，最小是锂。熔点：最大是钨，最小是汞。硬度：最大是铬 最小是铯。

2、金属的化学性质：

（1）多数金属都能跟氧气发生氧化反应，生成氧化物。

（2）活泼金属可跟稀硫酸和稀盐酸一类的稀酸发生置换反应，放出氢气。

（3）较活泼金属可跟较不活泼金属化合物的溶液发生置换反应，将较不活泼金属置换出来。

金属的化学性质篇3

学习目标

1.初步认识金属与某些金属化合物溶液的置换反应，能用置换反应解释一些与日常生活有关的化学问题。

2.初步掌握金属活动性顺序，能用金属活动性顺序对一些置换反应进行判断。

一.课前预习

1.金属的活动性:K

Ca

Sn

Pb（H）

Pt

Au

根据金属活动性顺序，判断金属与其他物质反应的难易程度

（1）金属的位置越靠_______

，它的活动性_________

（2）位于________

前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的______________

。

判断下列反应能否发生，能的写出化学方程式，不能的打“×”

①Ag＋H2SO4

===

②Al＋HCl===

③Fe＋H2SO4

===

④Cu＋HCl===

（3）位于______________

的金属能把位于______________

的金属从它们的______________

里置换出来。

判断下列反应能否发生，能的写出化学方程式，不能的打“×”

①Fe

+

CuSO4

===

②Al＋Mg

Cl2===

③Cu+

AgNO3===

④Ag＋Zn

Cl2===

二．针对性练习

1.下面四种金属中，有一种金属能与其余三种金属的盐溶液反应，则该金属是（

）

A．Ag

B．Cu

C．Al

D．Zn

2.下列各组物质不能发生化学反应的是（

）

A．汞与硝酸银溶液

B．铜与硝酸镁溶液

C．锌与硫酸亚铁溶液

D．铁与硫酸铜溶液

3.有甲、乙、丙、丁四种金属．只有甲在自然界主要以单质形式存在．丁盐的水溶液不能用乙制的容器盛放，但可用丙制的容器盛放．这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（

）

A．甲＞乙＞丁＞丙

B．丙＞丁＞乙＞甲

C．丙＞乙＞丁＞甲

D．乙＞丁＞丙＞甲

4.将过量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，滤出剩余的铁和生成的铜，在滤液里含有的物质是(

)

A.FeSO4

B.CuSO4

C.Fe2(SO4)3

D.H2SO4

5.不法分子贩卖的假银圆大多是锌的某些合金。鉴别真假银圆时，可以将其浸入

（

）

A．澄清石灰水

B．硫酸铜溶液

C．氯化钠溶液

D．糖水

6.有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；把Y和Z分别放入硝酸银溶液中，过一会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化。根据以上实验事实，回答下列问题：

（1）X、Y和Z的金属活动性由强到弱的顺序为

，

(2)举出符合上述金属活动性顺序的三种常见金属(写化学式）

；并写出在Y表面有银析出反应的化学方程式                               。

7.把相同体积、相同质量分数的稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。这三种金属的活动性顺序为

；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为

。

三．课堂小结

四.课堂检测

8.废旧手机的某些部件含有Mg、Al、Cu、Ag等金属。为了回收重金属，将旧手机部件浸入稀硫酸中充分反应后，过滤，所得固体含有的金属是(

)

A．Cu、Ag

B．Mg、Al

C．Al、Cu

D．Mg、Ag

9.某金属单质R，不能跟稀硫酸发生反应，但能与硝酸汞溶液发生置换反应，则R可能(

)

A．Fe

B．Mg

C．Ag

D．Cu

10.某化学兴趣小组为了测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案，每种方案所需试剂如下，你认为不可行的是（

）

A.

Fe、Ag、CuSO4溶液

B.

Cu、Ag、FeSO4

C.

Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液

D.

Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液

11.化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案．

下列说法不正确的是（

）

A.由实验甲可知金属活动性：Al>Cu

B.由实验乙可知金属活动性：Cu>Ag

C.由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al>Cu>Ag

D.实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究

12.小新拿来一片黄色的金属向同学们炫耀说他捡到了黄金。小宝说他曾在网上看到过，有一种铜锌合金外观和黄金相似，常被误认为是黄金。于是他与小新开始探究。

提出问题：这块黄色的金属是黄金？还是铜锌合金？

猜想：①小新认为是黄金；②小宝认为是铜锌合金。

查阅资料：合金中的金属保持各自的化学性质，金在高温下不与氧气反应，锌在高温下与氧气反应生成白色固体。

设计实验：①小新设计的实验是：截取一小片黄色的金属放在石棉网上用酒精灯加热；②小宝设计的实验是：截取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中。

现象与结论：①小新在实验中观察到黄色的金属变黑，则他的猜想______。黑色物质是_______________。②小宝在实验中能观察到的现象是________________________________，写出反应的化学方程式（只写一个）__________________________________________。

反思与应用：①假如你的观点和小宝的观点相同，你还可以设计的一个实验是：截取一小片黄色的金属放入___________溶液中．②你设计的实验中能观察到的现象是______________

金属的化学性质篇4

由于金属的化学特性，使得金属材料很容易被腐蚀。目前金属材料被广泛的应用于各行各业，腐蚀问题严重的影响了金属材料的使用寿命，并且会带来安全性问题，因此金属的防腐是科学工作者重要的研究课题，本文从影响金属腐蚀的因素分析，对金属防腐的方法进行探究。

关键词：

金属材料；防腐；探究

目前，金属材料被广泛的应用于各个领域，对人们的生活有些重要的作用。每年由于腐蚀造成的大量的金属材料浪费，这极大的浪费了资源，也给人们造成了很大的经济损失，不利于社会的可持续发展。金属的腐蚀是有金属自身的化学性质决定的，金属的腐蚀是一种化学变化，是一种化学反应，金属的活动性决定了金属腐蚀的严重程度。我们要防止金属发生腐蚀，就必然要求我们从金属腐蚀的原理出发，采用物理隔离、化学防腐蚀等方面着手。随着社会的不断发展，工业领域金属的防腐能力也提出了越来越高的要求，需要研究人员对金属防腐方法进行深入的研究。众所周知，在工业化初期，我们对金属制品的防腐措施还很简单，还很不成体系。但是到今天，我们的工业社会高度发达，以钢铁制成品为主的多种金属制品正在改变着我们的生活，这些金属材料同样也在工业领域发挥着重要作用，而且对防腐蚀工作提出了更高的要求。

1金属材料的腐蚀概念及类型

金属由于外部介质的化学作用或者电化学作用而引起的破坏称为腐蚀。对于材料来讲，没有哪一种材料能够绝对耐腐蚀，一定类型的材料只有在一定的压力、温度、操作介质类型等因素的条件下，才具有耐腐蚀能力。不同的材料的耐腐蚀能力也存在差异，金属材料的耐腐蚀性能跟金属的种类有很大关系，一般人们通过金属的腐蚀速度来判断金属的耐腐蚀能力。评定金属材料是否受到腐蚀的方法有视觉观察、质量观察、电阻变化等因素，根据造成金属腐蚀的原因可以将金属的腐蚀分为两类，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀[1]，而电化学腐蚀造成的金属腐蚀速度和严重程度都要高于化学腐蚀。

1.1化学腐蚀

化学腐蚀是一种不太普遍的腐蚀方式，一般是金属和所接触到的物质直接发生氧化还原反应的过程。化学腐蚀是金属和非电解质之间的发生化学反应而造成的破坏，例如铁在干燥空气下的腐蚀，这种化学反应遵循多相反应动力学的基本规律，在化学腐蚀过程中不会出现电流。化学腐蚀通常在金属和干燥的空气或者非电解质溶液接触时发生，高温下各种气体和金属的反应也属于化学腐蚀。在化学腐蚀过程中一般会出现不同厚度的膜，它是影响金属腐蚀速度的重要因素。化学腐蚀对于金属的破坏能力相对较低，腐蚀速度相较于电化学腐蚀也要慢。

1.2电化学腐蚀

电化学腐蚀一种普遍存在的、具有很强破坏力的金属腐蚀方式。电化学腐蚀是金属和和周围的电解质发生作用，形成腐蚀电池，并从热力学的不稳定状态变到稳定状态，并对金属结构造成破坏的过程，在这个过程中金属中会出现电流。生活中的电化学腐蚀有钢铁在潮湿的空气中生锈和金属在酸中的溶解等，一般来说金属腐蚀的主要因素是电化学腐蚀。金属的腐蚀还可以根据腐蚀环境分为大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀和化工介质腐蚀。电化学腐蚀是我们在金属防腐工作中的重点。

2影响腐蚀的因素

2.1金属本身因素的影响

金属的腐蚀和自身的内在条件有很大的关系，如金属的表面状态、应力和自身内部组织等因素都对金属的腐蚀有影响。表面状态良好的金属相对于表面状态不好的金属来讲就更耐腐蚀，应力对金属的腐蚀有加速作用，尤其是当应力集中时，其加速金属腐蚀的同时还会破坏金属的晶格机构，危害更大。对于合金来说，其内部成分对于腐蚀的速度也有影响，例如钢中的碳元素就会因为与铁组成原电池为加速钢铁的腐蚀，而在钢铁中添加铬元素则可以减缓钢的腐蚀速度。

2.2外部条件的影响影响

钢铁腐蚀速度的外部条件有很多，例如操作介质、溶液运动速度。温度和压强等因素都会影响金属的腐蚀。操作介质中对金属腐蚀速率影响最大的因素是pH值，它是来判断电解质溶液性质的重要指标。pH对于金属腐蚀的影响则比较复杂，在酸性条件下一般会加快金属的腐蚀速率，但是在氧化性酸中，例如硝酸或者浓度大于百分之七十的硫酸中，部分金属可以形成致密的氧化物薄膜来阻止其继续被腐蚀，例如金属铝就可以在硝酸中形成致密的三氧化二铝薄膜。在碱性溶液中电解质内形成不溶物时会减小腐蚀速度，反之则会增大腐蚀速度。介质溶液中的氯离子等也会加大金属的腐蚀速度。一般来说温度越高，对于金属的腐蚀速度会增大。随着压强的增大会造成溶液中气体的溶解度增大，从而加大金属的腐蚀速度。在不少金属设备中接触运动溶液也会加速金属的腐蚀。

3金属材料防腐方法

3.1根据不同条件选择金属材料

金属材料被广泛的应用于各种环境之中，但目前还没有发现任何一种金属在一切介质之下都可以耐腐蚀，因此需要合理的选择材料，是金属材料避开那些对其有高腐蚀性的材料，将金属材料更多的应用于其耐腐蚀的介质之中。例如尽量不能将铁、铜直接接触使用，这样会加速铁的腐蚀。这种方式并不需要对金属材料进行处理就可以较少金属的腐蚀，防止不必要的资源浪费。同时在一些环境中可以采用非金属材料例如陶瓷、石墨等来代替金属材料，这些材料都具有很好的化学稳定性，比金属材料更加耐腐蚀。

3.2基于电化学的保护方法

此前我们已经介绍过了电化学腐蚀是金属最主要的腐蚀方式，根据其腐蚀金属的原理对金属进行保护。基于电化学的金属防腐蚀主要由阳极保护或者阴极保护来实现。阳极保护是通过电流使阳极极化，提高阳极的电极电位，此时阴阳极之间的电位差减小，从而减缓金属的腐蚀速度。阴极保护则是通过阴极的极化来实现的，在导电介质中将金属接到直流电源的负极上，并且使电流通过，就可以使阴极极化，这种方法的能够比较的阻止金属被腐蚀，被广泛的应用于管道的防腐蚀之中。

3.3对金属进行覆盖

在金属表面上覆盖一层保护层是一种常用的保护金属不被腐蚀的方法，金属表面被覆盖后无法与介质接触，这样金属就不能和介质形成腐蚀电池，能够防止金属背腐蚀。这种方式要求保护层和金属能够很好地粘合，同时可以有效的阻止金属和介质的接触，同时不影响金属的强度等性质。金属的保护层主要有非金属保护层、金属保护层、化学保护层等。非金属保护层就是将非金属的有机或者无机化合物涂抹在金属的表面，例如人们通常用油漆覆盖钢铁来保护其不受腐蚀。金属保护层也是将金属或者合金作为保护层覆盖在受保护金属之上，来减缓受保护金属的腐蚀，像在金属表面镀铜等金属的工艺已经比较成熟。化学保护层是通过化学或电化学方法，在金属的表面上形成一层非金属膜，这种膜可以减少金属的腐蚀，这种方法是有关人员目前研究的热门方向。将金属进行磷化工艺处理是化学保护层方法的一种，其具体的操作方法是将表面清洁的钢铁放入磷酸盐中浸泡，经过一段时间之后金属表面就是形成一种不溶于水的磷化物膜，这层磷化物保护膜膜可以阻止金属进一步被腐蚀。同样的还可以让金属表面生成一层氧化物保护膜来阻止金属被腐蚀，其主要工艺是用强氧化剂和烧碱对钢铁进行热处理，是钢条表面生成一种氧化物膜，这层膜也可以保护钢铁不受腐蚀。

3.4离子注入工艺

离子注入工艺主要是利用对金属表面进行改性来进行金属防腐的。经过大量的研究和实验证明，离子注入工艺可以提高金属材料的摩擦因素、抗腐蚀性和抗氧化性等性能，从而使金属材料的使用性能得到提升。离子注入工艺和传统的金属防腐方法有很大的不同，它是利用高能量的离子的冲击金属表面来改变金属的表面性质，从而提高金属材料的防腐能力。为了增强金属的耐腐蚀能力，可以通过离子注入工艺在金属材料中注入比其生成氧化物自由能高的元素，使金属材料表面形成致密的金属氧化物薄膜。通过离子注入工艺提升金属表面耐腐蚀性能的方式主要有三种：第一，使金属表面形成稳定的合金，例如将Cr、Mn等金属元素注入到Fe的表面来形成不锈钢的表面。第二，使金属表面生成有利于改进金属耐腐蚀能力的化合物，这种方法可以通过注入非金属元素的方式来实现。第三，使金属表面形成无序态来改变金属的防腐蚀性能，可以通过注入B、S等元素来实现。离子注入工艺在金属防腐方面在未来还有比较大的前景。

4结论

现在金属材料被人们广泛的应用于各个领域，在未来也会是一种重要的材料，但是金属的腐蚀严重的影响了人们对金属的使用，限制了金属材料在人们生产生活中的作用，因此需要更多的研究金属防腐蚀的方法，以更好的发挥金属材料对人类的作用。目前金属腐蚀原因主要化学腐蚀和电化学腐蚀，其中电化学腐蚀的破坏能力更强，是金属腐蚀的主要原因。目前金属的防腐措施主要有电化学方法，和对金属进行包覆的方法，还需要研究人员不断的努力研究金属防腐的新方法。

参考文献：

[1]郑玲.探讨金属材料防腐能力优化对策[J].科学之友,2013(8):15-16.

[2]张志高,王锋,郭建达.金属材料防腐能力改进路径探析[J].山东工业技术,2015(13):201-201.

[3]吴国波.金属材料的腐蚀与防腐措施研究[J].科学故事博览,2009，(8):50-52.

[4]徐小刚.化工腐蚀与防护[M].北京:化学工业出版社，2010:121.

[5]王茗,史庆南,陈勇军.离子注入材料表面改性的研究进展[J].云南冶金,2003,32(2):54-56.

金属的化学性质篇5

使学生掌握碱金属的物理性质与化学性质,并能运用原子结构的知识来解释它们的性质上的异同及其递变规律,为学习元素周期律打好基础。

(二)能力目标

1、充分利用物质的结构与性质的关系，掌握学习金属元素及其化合物的方法。

2、培养学生的发散思维能力。

(三)情感目标

通过物理与化学性质递变规律的学习，对学生进行“量变到质变”、“对立统一”规律等辩证唯物主义观点的教育。

教学重点：碱金属元素的性质以及跟其原子结构的关系

教学方法：讨论、讲解、实验相结合

教学过程：

[复习提问]展示一瓶金属钠，设问：金属钠为什么要保存在煤油中?

展示一瓶金属钾，设问：金属钾保存在什么物质中?为什么?

[引入]这说明钾和钠以及锂、铷、铯元素之间存在着某种内在联系，这种内在联系是什么呢?下面我们将从它们的结构特征和性质等方面来进行探讨。由于钫是放射性元素，暂不讨论。

[板书]第三节碱金属元素

[板书]一、物理性质

指导学生阅读课本P36表2-1，碱金属的主要物理性质并加以总结。

1、相似性;银白色固体、硬度小、密度小(轻金属)、熔点低、导电、导热、有展性。

2、递变性(从锂到铯)：

①密度逐渐增大(K反常)(锂能否放在煤油中?)

②熔点、沸点逐渐降低

[提问]推测钫的密度和熔点沸点比铯高还是底?

[板书]二、原子结构

请学生看P36表2-2，碱金属元素的原子结构，由学生小结。

[板书]1、相同点：最外电子层上都只有1个电子。

2、递变规律：从锂到铯核电荷数增大，电子层数增多，原子半径增大。

[讲述]：碱金属元素有原子结构上有一定的相似性和递变性，而结构决定性质，因此我们推测它们在性质上存在相似性和递变性。

元素化学性质主要由原子结构决定，请同学们根据原子结构的相似点和递变性推出碱金属元素的化学性质。

[学生小结]碱金属元素原子的最外层上都只有1个电子，因此，可以推测它们具有相似的化学性质，它们都与钠相似，都能与氧气等非金属以及水等起反应。但由于从锂到铯核电荷数增大，电子层数增多，所以它们在化学性质上也有一定的差异，也存在递变规律。

[板书]三、碱金属的化学性质

[讲述]同学们的推测是否正确，还需要通过实验和事实进行论证。

[板书]1.碱金属与非金属反应

[学生实验]用镊子取一小块钾，擦干表面煤油后，放在石棉网上稍加热，观察发生的现象。

[提问]观察到哪些现象?比较与钠在空气中燃烧的现象有什么差异?

(钾熔化成小球，剧烈燃烧，钾比钠在空气中燃烧更剧烈。)

[提问]从上述现象比较钠与钾失电子能力强弱和金属性。

点燃

(钾比钠更易失去电子，金属性更强。)

点燃

[板书]4Li+O22Li2O

2Na+O2Na2O2

[讲述]钾燃烧后生成的是比过氧化钾更复杂的氧化物，由于大纲和教材不要求，我们就不讨论了，有兴趣的同学可以在课后查阅有关资料进行学习。下面我们观察钾与水是如何进行反应的。

[板书]2.碱金属与水的反应

[演示实验]教材[实验2-10]。

[讨论](1)在上述实验中观察到什么实验现象?

(2)钾、钠分别与水反应，何者更剧烈?

(3)根据上述实验现象可得出什么结论?

教师引导学生小结：

2R+2H2O=2ROH+H2

(1)锂到钾与水反应越来越剧烈，生成的碱的碱性越来越强。

(2)锂到钾金属性逐渐增强。

[叙述]从上面的实验及大量事实证明，同学们前面根据原子结构所作的推论是合理的，也是正确的，今后我们在学习中要学会这种方法。由于碱金属的化学性质都非常活泼，因此，它们在自然界中都以化合态存在，碱金属的单质都由人工制得。实验室保存碱金属时，都要密封保存，如把K、Na保存在煤油中。

金属的化学性质篇6

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关键词：探究前置；教材后移；金属的化学性质；探究教学

文章编号：1005?6629（2014）4?0030?03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 研究缘起

作为课程标准第一主题，科学探究已经走进初中化学课堂，并极大地促进了学生科学素养的发展和提升。但在实际教学过程中，作为教学的难点，不少教师对科学探究教学乏术，其教学基本按照教材呈现的内容及顺序进行，实施流程常选择“学生阅读教材动手实验记录实验现象比较、分析得出结论运用结论（练习巩固）”。以这种形式开展探究活动，由于学生探究之前已经对探究内容、实验现象或结论等有所了解，后续的“探究”对他们而言其实只是已知认识的验证，易导致探究流于形式和表面，不能达到预期的效果。为此，我们提出“探究前置，教材后移”的教学构想并加以实践。

2 实施策略

（1）教师依据课标在深度理解教材基础上重新组合、编排教学内容，将探究活动置于学生阅读教材内容之前。

（2）组织学生在没有教材暗示前提下开展探究性学习，极大利用学生对未知世界的好奇心和探究欲望，促成他们主动、积极地参与探究活动，并从中获取知识、经验、方法和建构观念。

（3）探究学习结束，教师再引导学生与教材“对话”，促使他们将探索获得的片面、零碎、甚至错误的认识进行梳理、矫正、内化，从而实现认知的全面化、准确化、系统化。

实施过程中，教师总是起着主导的作用，是活动的策划者、引领者和组织者；学生是认识活动的主体[1]，是探究学习的实践者、体验者和思考者。学生会在探究活动中主动认知学习内容、获取科学方法和形成科学探究能力，也会在阅读教材中把探究认知获得的学习内容、过程与教材呈现的内容、思路加以比对，从而实现从“混沌”趋于“清晰”、从“感性”走向“理性”，进而使知识、经验等保持得更为持久。

3 实践案例

本案选取的教学内容是人教版九年级《化学》第八单元“课题2金属的化学性质[2]（第1课时）”。由于教材中将金属的“化学性质”与“活动性顺序”相互融合在一起，这不但给学生的学带来了诸多不便，而且有碍于真实探究活动的开展。为此，我们将教材内容重整为两个教学版块，一是学生探究金属的“化学性质”，二是学生利用金属的“化学性质”探究金属的“活动性顺序”。

3.1 探究金属的“化学性质”

教材中，金属的“化学性质”相对比较分散，为此我们将其集中并创设成以下问题链实施教学。

问题1：描述金属镁、铁分别在氧气中燃烧的现象并写出反应的化学方程式。

问题2：用化学方程式表示实验室制取氢气的反应原理。

问题3：写出铁钉与硫酸铜溶液反应的化学方程式并回忆主要实验现象。

问题4：通过以上回顾，你认为金属具有哪些重要化学性质？

问题5：从反应物和生成物类别上分析，“锌与硫酸、铁与硫酸铜”两个反应的共同特征是什么？

以上问题链中，问题1、2、3是学生再现、复原已学知识的过程，同时也为学生自主探知金属“化学性质”做好铺垫，而关于“铝与氧气的反应以及抗腐蚀性能好的原因”等非学生已有知识的教材内容，我们则在问题1之后给予及时补充；在问题4引导下，经过整体思考与分析，学生会自主总结得出“金属具有与氧气、酸溶液以及某些化合物溶液反应的重要化学性质”；在问题5诱发下，结合教师的点拨与引导，学生可以顺利建构“置换反应”概念。从课堂反应看，金属的“化学性质”通过问题链巧妙加以整合后，学生认识更为轻松和顺畅。

3.2 探究金属的“活动性顺序”

实施本部分教学内容，如果采用“学生阅读教材学生实验探究”的方式进行教学，学生通过阅读教材前后文本（如第9页中镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼；特别是第12页列于数轴上的常见金属在溶液中的活动性顺序等）会清楚知晓金属的活动性顺序，通过观察教材中的彩色插图（如图8-8、9、10、11、13、14）后，还会直接获知“探究”活动中的实验现象，这样就会造成后续的实验探究活动“形同虚设”，而“探究前置，教材后移”则很好地解决了此问题。

教学活动一：首先由学生思考、讨论下列问题。

问题6：铁丝在空气中不能燃烧，镁条却很剧烈。说明哪种金属活动性更强？

问题7：根据生活经验比较铁与金的金属活动性强弱，并说出判断的依据。

问题8：结合金属的化学性质，猜想还有哪些方法可以用来判断金属活动性顺序？

以上问题中，问题6的追问将学习内容从金属的“化学性质”过渡到“活动性顺序”；问题7源于生活，能促使学生在“铁比金的金属活动性强”的基础上感知“金属的‘化学性质’与‘活动性顺序’之间的内在联系”，之后通过由表及里的思索，悟得“依据金属与氧气反应的难易或剧烈程度可以判断金属的活动性顺序”；在问题8的引导下，学生经过由此及彼的思维，则会提出“金属与酸溶液反应的情况能否用来判断金属活动性顺序？”等猜想，教学由此顺势进入实验设计、方案评价等活动环节。在上述活动的基础上，教师挑选出如表1中实验①、②等方案，让学生进行分组实验探究活动。

教学活动二：学生进行“实验探究小组讨论交流汇报”等学习活动。

实验③在学生分组探究完实验①、②后由教师完成，其目的是激发学生产生疑问。

讨论1：根据能否与酸反应，可以将上述5种金属分为几大类？

讨论2：依据实验现象，可以具体确定出哪些金属的活动性顺序？

讨论3：设计实验证明Cu、Ag的金属活动性顺序。

表1实验探究结束后，学生参与讨论1，就会根据“金属能否与酸溶液反应”很自然地将金属分为两大类（Mg、Zn、Fe是活泼金属和Cu、Ag是不活泼金属）；参与讨论2，就能利用“金属与酸溶液反应的剧烈程度”认知“Mg、Zn、Fe的活动性由强到弱且均比Cu、Ag强”，进而会产生“怎样确定Cu、Ag的金属活动性顺序？”疑问；参与讨论3，就能结合已学知识（金属与氧气反应）设计出“分别将两种金属在空气中加热”的对比实验方案。接着，教师给予利用“金属与某些化合物溶液反应”的原理提示，追加设计、评价新实验方案等讨论活动，同时通过师生合作从中选出如表2中实验④、⑤等方案后，再追问：“如何利用该原理设计实验证明Al、Cu的金属活动性顺序？”学生则会独立设计出如表2中实验⑥等探究方案。

教学活动三：学生再次进行“实验探究小组讨论交流汇报”等学习活动。

参考文献：

[1]尹艳秋.公共教育学教程[M].苏州：苏州大学出版社，1998：167.

[2]王晶，郑长龙主编.义务教育课程标准实验教科书?化学（九年级下册）[M].北京：人民教育出版社，2012：9～12.

金属的化学性质篇7

关键词：土壤；重金属；修复措施

重金属污染是当今面积最广、危害最大的环境问题之一。土壤中重金属污染不仅降低土壤肥力和作物的产量与品质，而且恶化环境，并通过食物链危及人类的生命和健康。由于重金属污染毒性机制和生物效应的复杂性，重金属污染一直是当前研究的热点。因此，土壤重金属污染的治理对于环境质量的改善十分重要，土壤重金属污染的修复也是环境可持续发展的必然要求。

1.　土壤重金属污染概述

土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属引入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象。例如在废蓄电池加工回收处理场地，土壤Pb　的浓度高达12　000mg/kg，而Cu　和Zn　也严重超标（1　800～2　200mg/kg）；在一些工矿区或污灌区的土壤也常受Cd、Pb、Cu　的复合污染。土壤中多重金属元素或化合物之间以及重金属与土壤界面之间存在相互作用，使其污染土壤修复技术具有挑战性。

据统计，1980　年我国工业“三废”污染耕地面积266.7万公顷，1988　年增加到666.7　万公顷，1992　年增加到1　000万公顷。目前，全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2　000　万公顷，约占耕地面积的1/5。全国目前约有1.3　万公顷耕地受到Cd　的污染，涉及11　个省市的25　个地区；约有3.2　万公顷的耕地受到Hg　的污染，涉及15　个省市的21　个地区。部分地区的重金属污染已相当严重，如广州郊区老污灌区，土壤中Cd　的含量竟高达228mg/kg，平均含量为6.68mg/kg；沈阳张士灌区有2　533hm2土地遭受Cd　的污染，其中严重污染的占13%。据报道，目前我国污灌区有11　处生产的大米中Cd　含量严重超标。

2.　土壤重金属迁移规律的影响因素

重金属在土壤—农作物系统中的迁移规律与元素本身的化学特性、土壤理化性质、农作物种类等有关，并且会因各种污染元素数量和迁移速度的差异，在不同类型土壤剖面中的积累状况不同。

2.1　重金属元素自身理化性质对迁移规律的影响

不同种类重金属因其自身理化行为与生物有效性的差异，在土壤-农作物系统中的迁移化规律明显不同。研究表明同一土壤剖面中的Pb和Cr容易被土壤吸附而难以迁移，Cd的迁移率明显高于其他元素，Cd、As、Zn、Cu较易在农产品中积累，而Cr难以被吸收。重金属存在形态可分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。作物对重金属元素的吸收与重金属元素在土壤中的存在形态密切相关，一般认为可交换态含量与蔬菜中重金属元素含量间有较好的相关性，在土壤中迁移能力也强。

2.2　土壤理化性质对重金属在土壤中迁移规律的影响

土壤的理化性质是影响重金属在土壤中的存在形态以及重金属生物有效性的主要因素，土壤的理化性质主要包括pH值、土壤质地、土壤氧化还原电位（Eh　值）、有机质含量等。土壤pH值主要通过影响土壤重金属的存在形态和土壤对重金属的吸附量，从而影响重金属的迁移和淀积行为。有机质对土壤重金属的影响极其复杂，小分子量有机质与重金属络合或螯合增加其移动性，大分子有机质通过提高土壤CEC而使重金属元素有效性降低，随着土壤有机质含量的上升，大部分重金属元素浓度降低，生物有效性降低。

3.　修复措施

3.1　生物修复

（1）植物修复技术对土壤性质和周围生态环境的影响小，是真正意义上的“绿色修复技术”。植物修复技术的效果与重金属在土壤中的生物可利用性密切相关。重金属元素主要富集在根部，茎叶含量相对较少。植物各部位对重金属的吸收与土壤中可交换态和碳酸盐结合态含量具有一定的相关性，尤其是茎叶相关性更强。由于土壤中残余态不能被植物吸收，植物主要吸收土壤中可交换态的含量，而土壤中铁锰氧化物结合态和有机结合态与土壤中可交换态的含量互相转换，因此，即使在没有新污染源的情况下，土壤中重金属并不能完全被植物吸收达到安全值。

（2）微生物修复。微生物对金属元素有浸出作用，主要包括胞内和胞外累积作用、胞外络合作用、氧化还原作用、甲基化和脱甲基化作用以及微生物在新陈代谢过程中改变介质的物理化学环境而促使金属元素溶出等作用。微生物通过向胞外周围环境释放无机和有机酸可以扰乱金属元素的地球化学形态。细胞外有机化合物中含有具多功能团分子结构的低分子量有机物，其可以改变可溶性金属离子的形态，使它们沉淀下来。

3.2　化学修复

在一定条件下施用碳酸盐、磷酸盐、氧化物质促进沉淀形成，减少重金属对土壤的副作用和进入土壤的数量。土壤改良剂的选择必须根据生态系统的特征、土壤类型、作物种类、污染物的性质等来确定。但通过投加改良剂来治理重金属污染的土壤，需防止重金属的再度活化。淋洗法，通过淋洗使重金属移出根层，一般有以下2种方式：①　含有某种配位体的溶液淋洗土壤，配位体倾向于与重金属形成具有一定稳定常数的络合物。②　对轻壤质土壤消除重金属污染物时，应选用能与已知污染阳离子形成络合物的配位体的溶液冲洗土壤，用含有能与污染阳离子产生难溶性沉淀物的阴离子溶液继续冲洗土壤，调节冲洗液的组成与用量，使重金属在土壤一定深度形成难溶的间层。

4.　结束语

土壤重金属污染是当前面临的重大难题之一，迫切需要解决。而今植物修复技术的发展和广泛应用，为解决土壤重金属污染提供了一条绿色通道。同时，作为微生物最大的聚居场所的土壤系统，不可忽视微生物的强大作用，应该积极开展研究，使其发挥更大的作用。单一化学手段治理土壤重金属污染，虽然有一定的成效，但是不可避免二次污染；而化学手段也不可摒弃，化学手段可以改良土壤，在一定程度上是其他手段所不可替代的。因此，建议可以继续推进生物修复技术的发展，同时，将物理、生物、化学修复手段结合起来，更好地治理土壤重金属的污染。

参考文献

[1]　顾继光，周启星，王新.土壤重金属污染的治理途径及其研究进展[J].应用基础与工程科学学报，2003，11（2）：143-151.

[2]　张从，夏立江.污染土壤生物修复技术[M].北京：中国环境科学出版社，2000.

[3]　陈怀满.土壤植物系统中的重金属污染[M].北京：科学出版社，1996.

[4]　LEE　SW，GLICKMANN　E，COOKSEY　DA.Chromosomal　locus　for　cadmium　resistance　in　Pseudomonas　putida　consisting　of　a　cadmium　transporting　ATPase　and　a　MerR　family　response　regulator[J].Applied　and　Environ.Microbio.，2001，67（4）：1437-1444.

[5]　STONE　A.T.　Reactions　of　extracellar　organic　ligands　with　dissolved　metalions　and　mineral　surfaces[J].Reviews　in　mineralogy　and　Geochemistry，1997，35（1）：309-344.

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金属的化学性质篇8

关键词：金属腐蚀；因素；防护方式

化学工业、石油化工、原子能等领域中，因为材料腐蚀导致的跑、冒、滴、漏，不但会让社会承受重大的损失，还会导致大量的有害物质甚至是放射性物质外泄对环境造成不可恢复的伤害，继而对人们的身体健康造成威胁，一些物质在短时间内不会消失，会长时间内对环境以及人身造成威胁；同时因为金属腐蚀所引发的灾难性事故会危及人民的生命财产安全，例如氢脆和应力腐蚀断裂等类型的失效事故，一般会导致爆炸、火灾等重大的事故，使人们的生命财产承受巨大的损失。

1金属腐蚀的类别

金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分，主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀；根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局，重点包含全面腐蚀与局部腐蚀；此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀；干腐蚀与湿腐蚀等。

2影响金属腐蚀的因素

①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的，腐蚀反应的速率重点是基于水分的產生，假如到达或者超越特定的相对湿度，锈蚀就会以较快的速度出现和恶化，通常而言，钢铁的临界相对湿度大概是75%。

②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2，CO2，Cl-，灰尘等，多数皆为酸性气体。

③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。

④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度，进而加快腐蚀的速度。

3防护方式

金属腐蚀的防护方式具有多样性，重点对象为金属本质，将被保护金属和腐蚀介质进行隔离，或者对金属的表面进行操作，改变腐蚀条件和电化学保护等。

3.1改善金属本质

按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金，或者于金属内加入合金元素，提升它的耐腐蚀性，能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方，于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。

3.2构成保护层

于金属表面设置各类保护层，将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离，此为预防金属腐蚀的最佳方式。

3.2.1金属的磷化处理

在钢铁制品去油、除锈操作之后，添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡，就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜，此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色，厚度通常是5至20μm之间，于空气内具备较强的耐腐蚀能力。

3.2.2金属的氧化处理

把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内，加热，在它的表面就能够产生一层厚是0.5～1.5μm的蓝色氧化膜（主要组分是Fe3O4），来实现钢铁防腐蚀的目标，这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度，不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。

3.2.3非金属涂层

通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层，叫做非金属涂层，亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆，车辆的表面经常喷漆等。

3.2.4金属保护层

其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生，不仅可以通过电镀、化学镀实现，还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。

3.3改善腐蚀条件

改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如，能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质，也就是缓冲剂，来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质，将其适量的融入至腐蚀介质内，即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小，便捷和廉价，因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。

3.4电化学保护法

此类方式为以电化学原理为基础的，于金属设备上进行操作，让其变成腐蚀电池中的阴极，进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。

3.4.1阴极保护

此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极，变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极，让其变成阳极，使其腐蚀，也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道，地下水管、输油管等。

4结语

不管是在社会中的哪个领域，金属腐蚀工作皆具有十分重要的意义，对环境、经济、安全皆会产生严重的影响。石油化工设施比方新建油库、管道、大型石化生产设备等，应当采取防腐措施。但防腐蚀的方式具备多样性，其形成的因素也是多种多样的，这对于这个领域中的所有人员都是一个巨大的挑战，值得所有人员做出相应的努力。