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能否用金属与酸反应的快慢描述金属活动性顺序？

今年4月，长沙新课标新教材修订培训时，人教社乔国才老师明确指出：Mg、Zn、Fe、Cu与盐酸和硫酸能否反应可反映金属的活动性：Mg、Zn、Fe的金属活动性比Cu强；但是，不能根据反应的剧烈程度Mg>Zn
>Fe，就得出金属的活动性是Mg>Zn>Fe。

能否发生反应反映的是金属的热力学性质(本质属性)；反应的剧烈程度(速率)是动力学性质，会受到外界条件如接触面积、浓度等的影响。

请关注教材修订前后关于这个问题的不同表述：

修订前：很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度，可反映金属的活泼程度，即金属活动性。

修订后：很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。金属与盐酸或稀硫酸能否反应，可反映金属的活动性。

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金属活动性顺序，既是初中化学知识的重难点，也是中考考查的热点。在课本中，我们已经知道，金属与盐酸或稀硫酸能否反应以及反应的剧烈程度，可反映出金属的活泼程度，即金属活动性。教学中常有教师用金属与酸反应的快慢来描述金属活动性。如：实验探究金属镁、锌、铁的活动性顺序。

【实验步骤】：

1、取 A、B、C三支试管，分别加入2mL 质量分数为 10%的稀盐酸；

2、分别在 A、B、C试管中加入足量的、大小形状相等的 Mg、Fe、Cu三种金属片，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上；

3、用秒表计时，30s后观察气球大小。

【实验现象】：A、B、C试管中，A 的气球最大，B其次，C的气球几乎没有变化。

【实验结论】：Mg、Fe、Cu三者的金属活动性顺序依次减弱。

那么，是不是类似这样的金属与酸反应快慢的实验结论都可以用来描述金属活动性顺序呢？首先我们要明确酸的类型，如果是氧化性的酸，如浓硝酸，铝和铁放置在其中，会发生钝化，而铜则能轻易的与浓硝酸发生反应。在初中阶段的化学学习中，我们将酸都是定位于稀硫酸、稀盐酸这类的非氧化性酸，所以本文将重点讨论这两类稀酸中的情况。

例如，铝与稀硫酸的反应是金属与酸的重要反应。我们将已除去氧化膜的等体积、大小形状相同的铝片和铁片分别与稀硫酸反应，实验发现，铁片与稀硫酸反应时，铁片表面有较多气泡生成，而铝片与硫酸的反应，只是开始时有极少量气泡产生，但很快便会中止。若金属与酸反应的快慢可以描述金属活动性顺序的事实成立，那么学生会得出铁的金属活动性顺序大于铝的结论。

又例如，钙与钠两种金属与稀酸反应，前者与稀酸反应速率不如后者。那么，究竟是什么原因造成这样金属活动性较强的金属与酸反应时，速度反而慢呢？在第一个例子中，有研究者从热力学角度给出了如下解释。铝有很强的亲氧性，2Al＋3/2O₂=Al₂O₃，ΔH (Al₂O₃)=－1669.7 kJ/mol。所以除去氧化膜的铝一接触空气或氧气，其表面就立即被氧气氧化，重新生成氧化膜。把除去氧化膜的铝片放入溶液中，铝也能夺去水中的氧重新生成氧化膜。而在第二个例子中，可能由于钠的熔点低，反应放出的热就足以使钠熔化，加快了其反应速度。

因此，金属与酸反应快慢来描述金属活动性顺序这个问题，不能一言以蔽之。反应速率作为衡量金属活动性强弱的依据从严格意义上说也是不科学的。因为我国教材里的金属活动性顺序并不是按照金属与酸或水发生化学反应的速率化学动力学角度来排序的，而是由金属在水溶液体系中形成简单离子时的标准电极电势(E)大小来定量衡量的，金属标准电极电势越小，形成水合离子越容易，就说明越活泼。不过，金属电极电势只是从热力学角度指出了一定条件下金属发生氧化一还原反应的趋势，但不一定是现实。因为，金属的标准电极电势不仅与金属的电离能有关， 还与金属离子水合时的水合热以及金属原子的升华热等因素有关，测定时需要严格控制体系和环境的温度、浓度、纯度、价态、介质、电极材料等，现实的化学反应很难严格符合这些条件。

1865年，俄国化学家贝开托夫提出新的金属活动性顺序，不仅考虑了热力因素， 还考虑了动力学因素。

贝开托夫金属置换顺序

K Na Ca Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Au

置换能力由强到弱

十九世纪七十年代，有人专门从动力学角度测得金属活动顺序表，其结果与热力学顺序表的最大差异是N_A与Ca的顺序做了对调。在各国的教材中，中国和美国教材金属活动性顺序表中金属活动性：

Ca＞Na；而英国和新加坡教材中则是：Na＞Ca。

由于化学动力学测定的金属活动顺序和化学热力学测定的金属活动顺序差别不大，所以在初中阶段的教学中，我们可以用化学反应速率这一动力学指标来展示金属活动性顺序，但是要注意其使用的范围有限。