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《几种重要的金属》复习
[教学目标]
1．知识目标
复习巩固本章知识。
2．能力和方法目标
提高综合运用本章知识的能力。
[教学过程]
一、重要金属的性质
1．金属的通性
金属的化学性质主要表现为易失去最外层的电子，显示还原性，这与它们的原子结构有关。常见金属的主要化学性质列于下表：
金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失电子能力 依次减小，还原性减弱
空气中跟氧气的反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化
跟水的反应 常温可置换出水中的氢 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应
跟酸的反应 能置换出稀酸（如HCl、H2SO4）中的氢 不能置换出稀酸中的氢
反应剧烈 反应程度依次减弱 能跟浓硫酸、硝酸反应 能跟王水反应
跟盐的反应 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来
跟碱的反应 Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应
2．Fe（Ⅱ）和Fe(Ⅲ)的转化
二、原电池原理应用：
1．原电池的构成条件：这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
a. 负极与正极：作负极的一般是较活泼的金属材料，作正极的材料用一般导体即可
b. 电解质溶液：
c. 闭合回路
注意：通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如，Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中，由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。
2．原电池的工作原理：
（1）电极反应（以铜锌原电池为例）：负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）
正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）
（2）电子流向：从负极（Zn）流向正极（Cu）
（3）电流方向：从正极（Cu）流向负极（Zn）
（4）能量转变：将化学能转变成电能
3．电极反应：
在正、负极上发生电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池，它的负极是多孔的镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质溶液是KOH溶液，在负极通入H2，正极通入O2，电极反应：
负极：2H2+4OH-－4e-=4H2O
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
负极的反应我们不能写成：2H2－4e-=4H+。因生成的H+会迅速与OH-生成H2O。
4．金属的腐蚀：
金属的腐蚀分为两类：
（1）化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。
（2）电化腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。
最普遍的钢铁腐蚀是：负极：2Fe-4e-=2Fe2+
正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
（注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e-=H2↑）
金属的腐蚀以电化腐蚀为主.例如,钢铁生锈的主要过程为:
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
5．金属的防护
一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金，其二是涂保护层，其三是电化学保护法。例如在铁表面镀上锌或锡，即成白铁与马口铁，但一旦破损，因原电池反应，白铁外面的锌可进一步起保护作用，而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀（铁作负极被溶解）。
6．化学电源：
它是实用的原电池，品种繁多，大体分为三类：
（1）燃料电池，又称连续电池，一般以天然燃料或其它可燃物质如H2、CH4等作为负极反应物质，以O2作为正极反应物质，如氢-氧燃料电池。
（2）蓄电池：凡是可以多次反复地使用，放电后可以充电复原再重新放电的电池。又称二次电池，如铅蓄电池。
（3）一次电池：即电池中的反应物质在进行一次电化学反应放电之后就不能再次使用了。如干电池、锌-空气电池。
7．具体运用实例：
（1）比较金属的活泼性大小：将两种不同金属在电解质溶液里构成原电池后，根据电极上的反应现象、电流方向等进行判断。
（2）加快反应速率：如实验室制氢气，通常用不纯的锌粒与稀硫酸反应，若用纯锌，则通常在溶液中滴几滴硫酸铜溶液。
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Fe2++2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
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