利用手持技术,探究原电池,了解金属活动性顺序表
(完整版)金属活动性顺序表
金属活动性顺序表常见金属活动性顺序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au金属活动性顺序表的意义(1)金属的位置越靠前,它的活动性越强(2)位于氢前面的金属能置换出酸中的氢(强氧化酸除外)。
(3)位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na 除外)。
(4)很活泼的金属,如K、Ca、Na 与盐溶液反应,先与溶液中的水反应生成碱,碱再与盐溶液反应,没有金属单质生成。
如:2Na+CuSO 4+2H 2O==Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑(5)不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应,如氢气在加热条件下置换氧化铁中的铁:Fe 2O 3+3H 2金属原子与金属离子得失电子能力的比较2Fe+3H 2O金属活动性顺序表的应用(1)判断某些置换反应能否发生a.判断金属与酸能否反应:条件:①金属必须排在氢前面②酸一般指盐酸或稀硫酸 b.判断金属与盐溶液能否反应:条件:①单质必须排在盐中金属的前面②盐必须可溶于水③金属不包含K、Ca、Na(2)根据金属与盐溶液的反应判断滤液、滤渣的成分。
如向CuSO 4,AgNO 3混合液中加铁粉,反应后过滤,判断滤液和滤渣成分。
铁与CuSO 4和AgNO 3溶液反应有先后顺序,如果铁足量,先将AgNO 3中的Ag 完全置换后再置换CuSO 4中的Cu,那么溶液中只有FeSO 4;如果铁的量不足,应按照“先后原则”分别讨论滤液和滤渣的成分。
(3)根据金属活动性顺序表判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属的活动性顺序。
如镁、锌、铁三种金属与同浓度的稀H 2SO 4反应产生氢气的速率:Mg>Zn>Fe,则可判断金属活动性Mg>Zn>Fe,(4)利用金属活动性顺序表研究金属冶炼的历史。
金属活动性越弱,从其矿物中还原出金属单质越容易;金属活动性越强,从其矿物中还原出金属单质越难。
初中化学知识点归纳金属的活动性与电化学系列
初中化学知识点归纳金属的活动性与电化学系列初中化学知识点归纳 - 金属的活动性与电化学系列金属的活动性是指金属与酸、水和氧气等化学物质发生反应的能力。
金属的活动性可通过测定金属与特定试剂发生反应的速度或观察反应产物的形态变化来确定。
金属的活动性与金属的原子结构和原子性质有关。
一、金属的活动顺序金属的活动性可根据金属与酸反应产生的气体的多少来排序。
其中,较活泼的金属在与酸反应时产生的气体较多,而较不活泼的金属产生的气体较少甚至没有。
根据反应活动性的差异,常见金属可分为三个活动性区域:1. 第一区:钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)等,与水反应产生氢气。
2. 第二区:铝(Al)、锌(Zn)、铁(Fe)等,与酸反应产生氢气。
3. 第三区:银(Ag)、铜(Cu)、汞(Hg)等,不能与酸反应产生氢气。
二、金属的电化学系列金属的活动性还可用于构建金属的电化学系列。
电化学系列是根据金属的活动性差异构建的一张表格,用于预测金属在电化学反应中的行为。
电化学系列中,活泼的金属(如钠、钾)在电池中作为负极(或称为负极活性金属),更容易失去电子,而不活泼的金属(如铜、银)作为正极(或称为阳极活性金属),更难失去电子。
根据电化学系列的排序,可以预测金属之间的置换反应。
在置换反应中,活泼的金属可以取代不活泼金属离子的位置,而不活泼的金属无法取代活泼金属离子。
三、金属的活动性与反应性质金属的活动性决定了其在化学反应中的反应性质。
较活泼的金属在反应中更容易失去电子,因此更容易被氧化。
而较不活泼的金属则较难失去电子,更容易被还原。
金属与酸反应是活泼性金属的典型反应。
活泼性金属与酸反应,会生成相应金属盐和氢气。
例如,钠与盐酸反应会生成氯化钠和氢气。
金属与水反应是活泼性金属的另一个重要反应。
较活泼的金属与水反应会生成相应的金属氢氧化物和氢气。
例如,钠与水反应会生成氢氧化钠和氢气。
四、金属的活动性的应用金属的活动性有广泛的应用价值,如:1. 阳极保护:将更活泼的金属用作阳极,以保护其他较不活泼的金属不被腐蚀,如船舶、铁制品的防腐蚀。
金属活动顺序表
金属活动性顺序表是指金属在溶液或化学反应中的活泼程度,不是金属性的排序。
表中某金属可以把它后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
(初中)钾钙钠镁铝锌铁、锡铅(氢)铜、汞银铂金:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(高中)钾钡钙钠镁铝锰锌、铬铁镍锡铅(氢)铜、汞银铂金:K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属性是指在化学反应中原子失去电子的能力。
失电子能力越强的原子其金属性就越强;失电子能力越弱的金属性也就越弱,而其非金属性就越强。
金属活动顺序表常有如下应用:1、判断金属与酸反应情况:(1)在氢以前的金属(K→Pb)能置换出非氧化性酸中的氢生成氢气,且从左到右由易到难,K→Na会爆炸。
(2)氢以前的金属与氧化性酸(如浓H2SO4、HNO3)反应,但无氢气生成,反应的难易及产物与金属活动性、酸的浓度、温度等因素有关。
① Fe、Al在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化,但加热可充分反应。
和冷的稀HNO3可充分反应。
② Zn与HNO3反应时, HNO3浓度由浓变稀可分别生成NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3。
③氢以后的金属(Cu→Ag)与非氧化性酸不反应,但与氧化性酸反应,与硝酸反应时,浓硝酸一般生成NO2,稀硝酸生成NO。
④氢以后的Pt→Au与氧化性酸也不反应,只能溶于王水。
2、判断金属与水反应情况:(1)K→Na(K、Ba 、Ca、Na),遇冷水剧烈反应,且易发生爆炸。
2K + 2H2O = 2KOH + H2↑Ba﹢2H2O == Ba(OH)2﹢H2↑Ca + 2H2O = Ca(OH)2+ H2↑2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑(2)Mg、Al在冷水中反应很慢,在沸水中可反应。
Mg + 2H2O =沸水= Mg(OH)2 + H2↑2Al + 6H2O =沸水= 2Al(OH)3 + 3H2↑(3)Zn→Pb在冷水中不反应,但在加热条件下可与水蒸气反应。
初中金属活动顺序表
初中金属活动顺序表一、金属活动性顺序:金属活动性顺序由强至弱:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (按顺序背诵) 钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢) 铜汞银铂金1.金属位置越靠前的活动性越强,越易失去电子变为离子,反应速率越快。
2.排在氢前面的金属能置换酸里的氢,排在氢后的金属不能置换酸里的氢,跟酸不反应。
3.排在前面的金属,能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
排在后面的金属跟排在前面的金属的盐溶液不反应。
4.混合盐溶液与一种金属发生置换反应的顺序是“先远”“后近”。
注意:*单质铁在置换反应中总是变为+2价的亚铁二、金属+酸→盐+H2↑中:1.4等质量金属跟足量酸反应,放出氢气由多至少的顺序:Al>Mg>Fe>Zn。
2.等质量的不同酸跟足量的金属反应,酸的相对分子质量越小放出氢气越多。
3.等质量的同种酸跟足量的不同金属反应,放出的氢气一样多。
三、干冰不是冰是固态二氧化碳水银不是银是汞;铅笔不是铅是石墨;纯碱不是碱是盐(碳酸钠);塑钢不是钢是塑料。
四、物质的检验1.酸(H+)检验方法1:将紫色石蕊试液滴入盛有少量待测液的试管中,振荡,如果石蕊试液变红,则证明H+存在。
方法2:用干燥清洁的玻璃棒蘸取未知液滴在蓝色石蕊试纸上,如果蓝色试纸变红,则证明H+的存在。
方法3:用干燥清洁的玻璃棒蘸取未知液滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH,如果pH小于7,则证明H+的存在。
2.碱(OH-)的检验方法1:将紫色石蕊试液滴入盛有少量待测液的试管中,振荡,如果石蕊试液变蓝,则证明OH-的存在。
方法2:用干燥清洁的玻璃棒蘸取未知液滴在红色石蕊试纸上,如果红色石蕊试纸变蓝,则证明OH-的存在。
方法3:将无色的酚酞试液滴入盛有少量待测液的试管中,振荡,如果酚酞试液变红,则证明OH-的存在。
方法4:用干燥清洁的玻璃棒蘸取未知液滴在pH试纸上,然后把试纸显示的颜色跟标准比色卡对照,便可知道溶液的pH,如果pH大于7,则证明OH-的存在。
金属活动性实验及排列顺序
金属活动性实验及排列顺序金属活动性是指金属原子失去电子成为阳离子的倾向性,反映了金属元素的化学反应活性。
通过金属活动性实验,我们可以观察不同金属的反应性质,了解金属的相对活性顺序。
本文将介绍金属活动性实验的步骤及常见的金属活动性排列顺序。
一、实验步骤1. 准备材料:锌片、铁片、铜片、镁片、铝片等金属片;5%盐酸溶液;锌片和铜片的纯水溶液。
2. 将锌片、铁片、铜片、镁片和铝片依次编号,铜片编号为1,其余编号为2至5。
3. 将锌片放入一烧杯中,加入适量的盐酸溶液。
4. 将铁片放入另一个烧杯中,加入适量的盐酸溶液。
5. 用硫酸将铜片清洗干净,并放入一个新的烧杯中。
加入适量的纯水溶液。
6. 分别将镁片和铝片放入两个新的烧杯中。
7. 观察每个实验管中金属片与试剂的反应情况,记录观察结果。
二、金属活动性排列顺序根据实验结果,我们可以得出常见金属的活动性排列顺序。
以下是金属活动性由高到低的排列顺序:铜 > 铁 > 酸 > 镁 > 铝在实验中,我们发现铜片在纯水中没有反应,而锌片、铁片、镁片和铝片与盐酸溶液发生了反应。
这表明铜的活动性较低,不易失去电子成为阳离子,而锌、铁、镁和铝的活动性较高,更容易发生化学反应。
其中,铜片在盐酸溶液中没有反应的原因是,铜能与纯水反应生成一层保护性的氧化物膜,阻止了进一步的反应。
而锌、铁、镁和铝可以与盐酸溶液反应,形成相应的金属盐和氢气。
需要注意的是,金属活动性排列顺序可以用于预测金属的氧化还原反应,但在实际应用中也受到其他因素的影响。
例如,金属粒度、温度、浓度等条件都可能对金属的活性产生一定影响。
总结:金属活动性实验是了解金属元素反应性质的重要实验之一。
通过实验,我们可以观察到不同金属与溶液的反应过程,从而得出金属的相对活性顺序。
在实验中,铜的活性较低,不易发生反应,而锌、铁、镁和铝的活性较高,更容易与酸类溶液发生反应。
金属活动性排列顺序提供了预测金属氧化还原反应的参考依据,但在实际应用中需考虑其他因素的影响。
金属元素的活动性与电化学电池
金属元素的活动性与电化学电池金属元素的活动性与电化学电池密切相关。
电化学电池是利用化学能转化为电能的装置,其中的反应涉及到金属元素的氧化还原反应。
金属元素的活动性决定了其作为电子的供体或者受体的能力,因此对于电化学电池的运行和效率有着重要影响。
一、金属元素的活动性排序根据金属元素的活动性排序,我们可以将金属元素分为活泼金属和惰性金属两大类。
活泼金属的活动性较高,易于与其他物质发生氧化还原反应;而惰性金属则活动性较低,相对稳定,不易发生反应。
常见的活泼金属包括锂、钠、钾、镁、铝等,而惰性金属则有银、铂、金等。
二、金属元素的氧化还原反应在电化学电池中,金属元素可以起到两种作用:被氧化或者被还原。
被氧化的金属元素将失去电子,成为带正电荷的离子;而被还原的金属元素则从外界获得电子,转化为金属原子。
这种氧化还原反应可以通过电池中的两个半反应分开来观察。
三、活泼金属的氧化反应活泼金属在电化学电池中往往充当阴极,发生氧化反应。
以钠为例,其氧化反应可以写作:2Na(s) → 2Na^+(aq) + 2e^-在该反应中,钠原子失去两个电子,形成两个带正电荷的钠离子。
这些电子将被导线传递到阳极,供给其他反应使用。
四、惰性金属的还原反应相反地,惰性金属在电化学电池中往往充当阳极,发生还原反应。
以银为例,其还原反应可以写作:Ag^+(aq) + e^- → Ag(s)在该反应中,银离子接受一个电子,转化为不带电荷的银原子。
这些电子是由阴极供给的,完成了电流的闭合。
五、电化学电池中的电子流动电化学电池的工作原理依赖于金属元素的活动性差异。
通过在两个金属之间建立导电联系,并将它们浸泡在电解质溶液中,可以形成一个闭合的电路。
活泼金属的氧化反应在阴极发生,释放出电子,而惰性金属的还原反应在阳极发生,接受电子。
这样,电子就会通过导线从活泼金属流向惰性金属,完成电流的传输。
六、金属元素活动性对电池效率的影响金属元素的活动性差异决定了电化学电池在工作时的效率。
原电池电解池原理及放电顺序
原电池和电解池的原理及放电顺序如下:
原电池:
原电池是一种直接将化学能转化为电能的装置,它通过氧化还原反应,将化学能转化为电能。
在原电池中,较活泼的金属做负极,较不活泼的金属做正极。
负极上金属失电子化合价升高,电子从负极流向正极,正极上一般是溶液中的阳离子得电子化合价降低,所以原电池的电动势由正极到负极。
放电顺序:
在原电池中,阳离子放电顺序为:Ag+> Fe3+> Cu2+> H+(酸)> Pb2+> Sn2+> Fe2+> Zn2+> H+(水)> Al3+> Mg2+>……;阴离子放电顺序为:S2-> I-> Br-> Cl-> OH->含氧酸根。
电解池:
电解池与电源相连时,电解质溶液或熔融电解质中的阴阳离子会分别移向两极,并发生氧化还原反应。
在电解池中,电子从电源负极流向阴极,从阳极流向电源正极。
电解池的阳极与原电池的正极相连,是发生还原反应的电极,阴极与原电池的负极相连,是发生氧化反应的电极。
放电顺序:
在电解池中,电解池阴极为阳离子放电,得电子能力强先放电;电解池阳极为阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电。
当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。
总之,了解原电池和电解池的工作原理和放电顺序有助于更好地
理解电化学反应的实质,也有助于在实际应用中更好地设计和优化电池和电解过程。
金属在溶液中的活动性顺序
金属在溶液中的活动性顺序化学课上我们在做实验时会发现铁丝和硫酸铜溶液反应,铁丝表面会附有红色物质,我们解释为铁将铜置换出来,然而铜和硫酸铁溶液却无任何反应,这是为什么呢?原来这就是所谓的金属活动性。
根据这种性质,我们整理得到了一张表,就是金属活动性顺序表,本节我们科学高分网的老师就来带同学们学习金属活动性顺序以及在生活中、实验中的一些应用。
【金属活动性顺序定义】指的是金属的活跃性,代表了金属的反应活性。
【金属活动性顺序表】由常见的金属在溶液中的活动性大小进行排序得到的表。
这张表的表示如下:说明:(1)元素周期表内除稀有气体(旧称惰性气体)外元素的金属性越是在左下方越强,越是在右上方越弱。
(2)金属的活动性与反应的剧烈程度无关。
(3)金属的金属性从左到右递减,左边的金属可以将右边的金属从其盐溶液中置换出来。
(4)氢前边的金属可以和酸发生反应置换出氢气,氢之后的金属则不能。
(5)钾、钙、钠这三种金属比较活波,可以直接和水发生反应,生成氢气。
【金属活动性顺序的应用】1.判断金属活动性的强弱2.判断金属和酸是否可以发生置换反应反应条件:①排在氢前面的金属才能置换酸中的氢,金属越活泼,反应越剧烈。
②酸一般指盐酸和稀硫酸。
③Fe跟酸反应生成的是亚铁盐。
3.判断金属与盐溶液是否发生置换反应反应条件:①反应物中单质金属要排在盐中金属元素前面。
②反应物中盐必须是可溶性的,即是盐溶液。
③K、Ca、Na等活动性极强的金属由于常温下就能与盐溶液中的水发生反应,生成碱,故不能置换出盐中的金属。
④Fe跟盐溶液反应生成的是亚铁盐。
金属活动性顺序以及学习中的实际应用是初中化学学习化学反应的一个首要前提,希望同学们一定要掌握。
金属元素的活动性与电化学反应
金属元素的活动性与电化学反应在我们日常生活和众多工业领域中,金属元素扮演着至关重要的角色。
而金属元素的活动性以及与之紧密相关的电化学反应,更是深刻地影响着物质的转化和能量的变化。
首先,让我们来理解一下什么是金属元素的活动性。
简单来说,金属元素的活动性就是指金属在化学反应中失去电子的难易程度。
越容易失去电子的金属,其活动性就越强;反之,越难失去电子的金属,活动性就越弱。
金属活动性顺序表大家都不陌生,钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。
这个顺序表直观地展示了常见金属元素的活动性强弱。
比如,钾是活动性非常强的金属,而金则相对较弱。
那么,金属元素的活动性与电化学反应又有怎样的关系呢?其实,电化学反应本质上就是电子在不同物质之间的转移过程。
而金属元素的活动性强弱决定了它们在电化学反应中充当电子供体(即还原剂)还是电子受体(即氧化剂)的角色。
以常见的铜锌原电池为例。
锌的活动性比铜强,在这个原电池中,锌就容易失去电子,成为电子供体。
锌原子失去电子变成锌离子进入溶液,电子则通过外电路流向铜电极。
在铜电极表面,溶液中的氢离子得到电子被还原成氢气。
这个过程中,由于锌和铜的活动性差异,产生了电子的定向移动,从而形成了电流,实现了化学能向电能的转化。
再比如,在金属的腐蚀过程中,金属元素的活动性也起着关键作用。
铁在潮湿的空气中容易生锈,这就是一种电化学反应。
铁的活动性相对较强,容易失去电子被氧化成亚铁离子。
而氧气在这个过程中得到电子,与水一起形成了铁锈。
金属元素的活动性还影响着金属的冶炼方法。
对于活动性较强的金属,如钾、钠等,通常采用电解法进行冶炼。
因为这些金属很难通过常规的化学方法将其从化合物中还原出来。
而对于活动性较弱的金属,如铜、银等,则可以通过热还原法或者湿法冶金等方法进行冶炼。
在实际应用中,了解金属元素的活动性和电化学反应的原理具有重要意义。
例如,在电池制造中,我们需要选择合适的金属材料来构建电极,以确保电池能够高效稳定地工作。
金属的活动性顺序比较
课题6 金属的活动性顺序比较实验原理:活动性不同的两种金属用导线连接,同时浸没在一种电解质溶液中,将构成原电池,较活泼的金属成为负极失去电子,电子通过导线流向正极较不活泼金属。
这样,在两块金属之间便有电势差。
固定其中一极(比如正极),另一极采用不同的金属,根据电势差的大小,可以判断金属的活动性强弱。
研究目的:1.理解原电池的构造和工作原理。
2.通过实验理解金属活动性顺序表。
3.掌握电压探头的使用。
实验器材:1.实验药品:5 10mm的各种金属,0.1M盐酸。
2.实验仪器:TI-83图形计算器、CBL数据采集器、电压探头;电磁搅拌器。
实验步骤:1.准备工作。
除去金属表层的氧化层。
(可以用打磨法、酸洗法或碱洗法)2.按顺序连接好各仪器并使处于打开状态。
进入CHEMBIO程序,回车。
(见图1及图2)图1 图2 3.进入MAIN MENU菜单,选择“1:SET UP PROBES”。
(设置探头)(见图3)4.按屏幕提示“ENTER NUMBER OF PROBES:”,输入“1”。
回车。
(即本例只需用一个探头)(见图4)图3 图4 5.进入“SELECT PROBES”菜单,选择“5:VOLTAGE”(即本例使用电压探头),回车。
(见图5)6.按屏幕提示“ENTER CHANNAL NUMBER:”,输入“1”。
回车。
(即本例使用通道1传送数据信息“)(见图6)图5 图6 7.回到主菜单,选择“2:COLLECT DATA”,回车,准备收集数据。
(见图7)8.在DA TE COLLECTION 菜单中选择“1:MONITOR/INPORT”,回车。
(见图8)图7 图8 9.将电压探头的两个夹子分别与两块大小相当的金属相连并浸没于1M的盐酸溶液中,此时,两块金属间的电势差同时显示在CBL和图形计算器上(如本例中Cu-Zn电势差为 1.948v)10.洗净金属和探头夹子,用滤纸吸干。
不需退出程序,换用其他金属测电势差。
“金属活动性顺序”科学探究活动设计
“金属活动性顺序”科学探究活动设计
吴旭峰
【期刊名称】《中学化学教学参考》
【年(卷),期】2022()8
【摘要】在科学教学中,倾向于传授知识的方式已经无法跟上教育前进的步伐,并严重影响学生能力的培养,因此,基于培养学生核心素养的课堂教学已然是当下教育的热点。
核心素养突出学生的核心地位,对学生提出了全方面的要求。
因此,教师需要总体把握课堂教学设计环节,充分调动学生的主观能动性,围绕科学本质探索培养学生核心素养的策略。
【总页数】2页(P17-18)
【作者】吴旭峰
【作者单位】宁波科学中学
【正文语种】中文
【中图分类】G632.4
【相关文献】
1.翻转课堂中引导学生课前深层学习的实践探索——以探究金属活动性顺序为例
2.利用手持技术,探究原电池,了解金属活动性顺序表
3.浅谈金属活动性顺序的探究
4.构建探究性化学实验培养学生实验探究与创新意识\r——以金属活动性顺序表为例
5.促进科学本质理解的探究式学习——以浙教版“金属的活动性顺序”教学为例
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原电池和金属活动性顺序(教学资料).doc
原电池和金属活动性顺序
【原理】当金属片插入它的盐溶液时,金属片和溶液的界面上发生金属中的离子进入溶液里,溶液里的离子沉积到金属片上的变化。
当这两种变化达到平衡状态时,金属和溶液之间产生一定的电位。
活动性不同的金属,给出离子的能力不同,在盐溶液的浓度和温度相同时,建立这种平衡状态后的电位就各不相同。
金属越活泼,电位越低,反之则越高。
如果要比较两种金属的活泼性,只要把这两种金属分别插入对应的盐溶液中,在两溶液间插入盐桥即构成原电池,然后用电压表判断正极、负极。
显然,作为正极的金属电位较高,它的金属活泼性较弱,负极的金属活泼性较强。
【操作】
(1)取一张直径90mm的圆形滤纸,通过圆心按互相垂直的方向剪成四小块,互不接触地平放入直径约100mm的培养皿里。
(2)在上述四块滤纸上分别滴加1mol/L的硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸镁溶液,使滤纸湿润,再在滤纸上分别放相对应的金属片(或块)——铜、铁、锌和镁。
(3)用饱和氯化钾溶液使准备好的直径约30mm的圆形滤纸湿润,小心地放入培养皿中央,压住四块滤纸的尖角。
这里氯化钾溶液沟通四种盐溶液,起盐桥的作用(如右图)。
(4)用电压表的红黑两根表棒分别接触不同的每对金属片,判断电极的极性(正或负)和金属活泼性的强弱。
然后整理出四种金属的活泼性顺序,并和书本上金属活动性顺序作比较。
【说明】
(1)溶液的浓度要影响电极电位(电势),应尽可能使各种盐溶液的浓度一致。
金属的纯度对实验结果也有影响,要选用纯度高和表面无杂质的金属。
(2)当表棒接触金属片时,如果电压表的指针反方向偏转,应立即使表棒跟金属脱离接触,以免损坏电压表。
金属活动性顺序表思维定势
运用金属活动性顺序表时应注意克服思维定势河北省宣化县第一中学栾春武1. 活泼金属投入到不活泼金属的盐溶液中,不一定置换出不活泼金属。
用金属活动性顺序表可以判断反应进行的方向,但应该考虑到金属与环境或介质的反应。
例如:钠是强还原剂,不仅能置换出铜还能置换出氢气,但将金属钠投入到硫酸铜溶液时,由于钠的密度比水小,会浮在水面上,主要发生: 2Na + 2H2O ===2NaOH + H2↑反应,基本不发生2Na + CuSO4 === Na2SO4 + Cu反应,很难得到铜。
由于溶液显碱性,促进了铜离子的水解,从而发生2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓ + Na2SO4反应。
如果把纳换成镁,由于镁的密度比水大,能够接触CuSO4溶液,发生Mg + Cu2+ = Mg2+ + Cu,同时Cu2+ 水解产生的H+发生Mg + 2H+ === Mg2+ + H2↑,促进了Cu2+ 水解反应的进行,因而有氢氧化铜沉淀的生成,反应式为:Mg + CuSO4 === Cu + MgSO4,Mg + CuSO4 + 2H2O === Cu(OH)2↓ + MgSO4 + H2↑。
2. 在原电池中,活泼金属一般做负极,不活泼金属一般做正极。
铝比锌活泼,然而由铝片、锌片和浓硫酸组成的原电池中,铝却做正极,锌做负极。
再如:镁比铝活泼,然而由镁片、铝片和稀氢氧化钠溶液组成的原电池中,铝却做负极,镁做正极。
运用金属活动性顺序表时,还要考虑到金属的纯度、金属表面的状态及电解质溶液的酸碱性等。
由于铝和锌在空气中容易被氧化,表面形成了氧化膜,而锌表面的氧化膜很容易和酸反应被除去,使金属和酸接触而失去电子。
由于铝表面生成的氧化膜很难和酸反应,难于提供电子。
所以,铝做正极,锌做负极。
而在镁片、铝片和稀氢氧化钠溶液组成的原电池中,铝和氢氧化钠反应而失去电子,而镁和氢氧化钠溶液不反应,故铝做负极,镁做正极。
3. 金属活动性顺序表中钾比钠活泼,但在熔融状态下,钠却可以把钾从钾盐中置换出来。
2019年中考化学复习知识点之金属活动性
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金属活动性
1. 金属活动性顺序:
K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb(H)Cu>Hg>Ag> Pt>Au
2. 金属活动性顺序的意义:
在金属活动性顺序中,金属位置越靠前,金属在水溶液(酸溶液或盐溶液)中就越容易失电子而变成离子,它的活动性就越强。
3. 金属活动性顺序的应用:
(1)排在氢前的金属能置换出酸里的氢(元素)。
(2)排在前面的金属才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K、Ca、Na 除外)。
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江西化工2010年第4期
利用手持技术,探究原电池,了解金属活动性顺序表
李红李锦珠谢少丽
(韩山师范学院化学系,广东潮州521041)
摘要:手持技术是一套先进的科学实验仪器,本文运用手持技术设计原电池,从抽象到形象,从客观到具体,让学生充分了解金属活动性顺序表,为学生解决问题提供强有
力的工具支撑。
【l】
关键词:手持技术原电池金属活动性顺序表
手持技术,顾名思义,在掌上就可以操作的技术,
它是由数据采集器、传感器和配套的软件组成的定量
采集和处理数据系统,并能与计算机连接完成各种后
期处理的实验技术系统。
手持技术可以广泛应用于理
科实验中,可以方便而迅速地收集各类物理、化学、生
物、环境等数据,如位移、速度、温度、声音、光、电、
力、%&值等。
【20
化学电池是可以把化学能转变成电能的装置,是
人类生产和生活中的重要能量来源。
由此我们可以利用现代化的测量技术——手持技术来设计简易化学电池,从而让学生更能掌握化学知识,更能具体地体现
了化学其中的奥妙。
金属活动顺序表:
K Ca N a M g A1Z n Fe Sn Pb H C u
H g
A g Pt A u
实验内容:利用手持技术,设计原电池,通过化学
电池中的电流、电压的变化,认识金属的活泼性差异,
对金属活动性顺序表有一个更完整的认识。
实验原理:
原电池中:电子流入的一极是正极(较不活泼金
图1属),电子流出的一极是负极(较活泼金属)。
原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。
原电池组成:①两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料);②电解质溶液(中学只局限活泼金属与电解质溶液能自发进行氧化还原反应的情况)。
原电池形成电流的条件:两块相连的活泼性不同的金属(或可以导电的其它材料)与电解质溶液接触构成闭合回路。
通过原电池的各种现象,能让学生认识在金属活动顺序表中,排在前面的金属比后面的金属更活泼,让学生从实质认识金属活动顺序表。
加深他们对其的印象,更容易接受并吸收金属活动顺序表。
实验用品
铜条、镁条、锌条、C uS04溶液。
计算机、数据采集器、“Logger Pr o32l中文版”软件、电压传感器、导线、电流传感器、100m L烧杯、滤纸、砂纸、玻璃棒。
实验装置:
2010年12月利用手持技术,探究原电池,了解金属活动性顺序表
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实验步骤
简易电池l ——由两种不同的金属(铜条与镁
条)与电解液(组成(图1)
①将电流传感器与数据采集器连接,电压传感器并联在电流传感器,即电压红色一端(正极)插入电流
红色一端,黑色插入电流黑色一端,开启“L ogger
Pr o 3
21中文版”软件。
设置采集器,输入1设为电流传
感器,输入2设为电压传感器。
采样速率为10/s ,采样总数为持续。
②用砂纸清洁铜条和镁条的表面。
③倒入约40m L 1m ol /L
C uS 04溶液到100m L 的烧
杯中。
④用导线将电流传感器上的红色一端(正极)与铜条连接,黑色一端(负极)与镁条连接。
⑤将铜条和镁带浸在C uS04溶液中,如图1。
这样就得到了一个简易的化学电池,两种金属作为电极,
C uS04溶液作为电解液。
⑥观察并记录读数。
⑦交换两根导线,在数据表中记下电压值。
简易电池2——由两种不同的金属(铜条与锌
条)与电解液,组成也跟图1一样。
操作步骤与上面相同,只是把镁条换成锌条。
实验数据
1测量简易电池l ——由两种不同的金属(铜条
与镁条)与电解液组成的电压、电流(见表1)
表1
传感器导线电流(m A )电压(V )红
黑
(平均值)
(平均值)
铜镁4.71.18镁铜
O
—1.23
己;
唑
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镁为负极。
铜极为正极的图
5
5——
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5
50
100
.—..................................,...................。
......J 《(礁......。
.........,..,...................................................。
...,镁为正极极。
铜极为负极的图
③测量简易电池2——由两种不同的金属(铜条与锌条)与电解液组成的电压、电流(见表2)
3
22
11
O O
一
一一一一一
62江西化工
2010年第4期
表2
传感器导线电流(m A )电压(V )红
黑(平均值)
(平均值)
铜锌3.30.84锌铜
—0.84
‘一
3
一。
一
35
2
一
一3
5≥
—2.5耋
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一0
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8
8
时间(秒)
一3—4
锌为负极。
铜极为正极的图
O
2
40
60
8
l 00
时问(秒)
锌为正极。
铜极为负极的图
实验结果分析
1在简易化学电池1中铜是正极,镁是负极。
电子流动方向是从负极镁电极流入正极铜电极。
,蓝色的硫酸铜溶液开始变浅,铜条附近有红色沉淀形成。
镁条附近也有红色沉淀。
因为镁原子有一些电子直接给了在溶液中与之接触的C u2“.从电流图像可以看出,开始电流较小,接着上升,原因可能是用砂纸清洁镁条时,有一小部分被氧化,或有一些清洁不干净。
负极反应式为:M g 一2e 一=M g ”
正极反应式为:C u “+2e 一=C u
当铜是负极,镁是正极时,我们可以看到电流为0,电压几乎是其相反数。
根据原电池的原理,我们可以知道镁的活泼性比铜强。
2在简易化学电池2中铜是正极,锌是负极。
电子
流向及现象、电极反应式与上面相同,只是把镁条换成锌条。
但其电流图像呈下降趋势,如果随着时间的推移,
电流会趋向于0,因为zn 原子把电子直接给了在溶液中与之接触的cu2+‘,被氧化成zn2+,进入溶液,而cu2。
在锌片上直接得到电子,被还原成cu ,相当于发生了短路,故得不到电流。
当铜是负极,锌是正极时,我们可以看到电流为0,
电压是其相反数。
根据原电池的原理,我们可以知道锌的活泼性比铜强。
3比较化学电池1与化学电池2,化学电池1的电流、电压比化学电池2的电流、电压大,从而可以推断出镁比锌活泼。
在金属活动顺序表中,镁排在锌、铜前面,锌也排
堇皇签
5
5
5
3
22
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一一一一
一一
2010年12月利用手持技术,探究原电池,了解金属活动性顺序表63
在铜前面,这个实验充分说明了排在前面的金属比后面的金属更活泼,依此类推,学生可以充分地了解了金属活动顺序表的性质。
参考文献
[1]利用手持技术探究简易化学电池,谢戈平,沈晓虹.
[2].高中化学实验中手持技术的应用.叶春峰,蔡军,
曾玲,薛卫东.
A bst r a ct:H andhel d t ec hnol o gy i s a n advanc e d s ci e n t i f ic l abor at or y i ns t r um e nt s,t he pa per desi gn of ha ndhe l d t ec hnol o gy l l se pr i m ar y ce H s,f rom t he
abs tr act t o t he i m a ge,f r om a l l obj ect i ve t O t he s peci f i c a ct i v i t i es t o en abl e st ude nt s t O f u l l y un-de r st an d t he or der of t he m e t al sheet.f or st udent s t o pr ov i de a pow er f ul t ool t o sol v e pr obl em s s upport.【1】
K ey W or ds:handhel d t ec hnol ogy acti vit y of t he or i百nal or d er of t he m e t al bat ter y Tabl e。