【摘要】縱觀全國各省、市中考試題，往往都能發(fā)現(xiàn)有關(guān)金屬活動性順序內(nèi)容的試題，這也是中考命題的核心考點(diǎn)之一。筆者將與金屬活動順序有關(guān)的題目歸結(jié)為“熱點(diǎn)題”和“易錯題”，文章對這兩類題目出錯的原因進(jìn)行探析，并指出易錯的原因，然后對解決題目所需知識點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)歸納與總結(jié)，使其降低解題難度。同時，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要，盡可能嘗試各種不同的解法，以此來幫助學(xué)生選用適合自己的解題方案，從而提高學(xué)生核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】中考；化學(xué)；熱點(diǎn)題；易錯題；解析

【中圖分類號】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1004—0463（2023）19—0123—05

縱觀近幾年全國各個省、市中考試題，在初中化學(xué)命題中，不難發(fā)現(xiàn)以有關(guān)金屬活動性順序內(nèi)容為考查對象的試題，這類試題幾乎每年各省必考。考查的方式很多，筆者認(rèn)為常見的題型有兩類：一是“利用一種或多種金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的結(jié)果與現(xiàn)象來推斷濾液、濾渣的成分”為題材設(shè)計(jì)的題目，即“熱點(diǎn)題”；二是“利用活潑金屬與某些稀酸反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量及所需的反應(yīng)時間之間的關(guān)系用圖表的形式展現(xiàn)出來，進(jìn)而要求學(xué)生從圖表中提取相關(guān)信息來推斷參加反應(yīng)的金屬的活動性順序及參加反應(yīng)、且沒有可變化合價金屬質(zhì)荷比，或者有可變化合價金屬的最大質(zhì)荷比的大小（活潑金屬有可變化合價時，與稀酸反應(yīng)放出H2的反應(yīng)中顯示最低價態(tài)，所以此時該金屬的質(zhì)荷比最大）”為題材設(shè)計(jì)的題目，即“易錯題”。這兩類題目在考試中，學(xué)生的得分率往往不高，失分現(xiàn)象很明顯，究其原因時不難發(fā)現(xiàn)：熱點(diǎn)題往往因題中提供的信息量多，且這些信息之間往往錯綜復(fù)雜，學(xué)生無法從中篩選出重點(diǎn)信息，給學(xué)生答題帶來了阻礙與干擾，致使許多學(xué)生無法結(jié)合題目內(nèi)容理順各信息之間的關(guān)系，再加上學(xué)生本身缺乏科學(xué)推理的能力，引起學(xué)生思維混亂，無法進(jìn)行有效推理，得不出正確的結(jié)論。而易錯題因?qū)W生無法結(jié)合圖表提取有關(guān)圖表中的各種信息，難以完成數(shù)與形的有機(jī)結(jié)合，再加上平時教學(xué)中沒有及時總結(jié)出規(guī)律供學(xué)生強(qiáng)化使用，導(dǎo)致學(xué)生容易出錯。

下面就這兩類題型的解法進(jìn)行探究，以幫助學(xué)生提升應(yīng)試技能與技巧，減少應(yīng)試失分，引導(dǎo)學(xué)生積累解題經(jīng)驗(yàn)，從而提升解決問題的能力。

一、熱點(diǎn)題解法探究

熱點(diǎn)題解題的關(guān)鍵在于幫助學(xué)生理順?biāo)季S，讓其掌握解題技巧。在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生按下列步驟解題，并結(jié)合題意完成分析、推理，避免遺漏有關(guān)信息。在解決這類問題時，應(yīng)分上、下兩部分，人為規(guī)定：上部分為濾渣層，下部分為濾液層。在上部分濾渣中，應(yīng)結(jié)合題目中提供的各種信息把涉及到的所有金屬對應(yīng)的化學(xué)式寫出來，并按照金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序?qū)懗?，書寫時一定注意，金屬活動性越活潑越往前排列，越不活潑越往后排列；對于下部分濾液，在上部分已寫出金屬單質(zhì)化學(xué)式的正下方對應(yīng)位置上，分別寫出各種金屬參加反應(yīng)時所顯示的對應(yīng)金屬離子符號，不需寫出化合物中的陰離子符號（因?yàn)榻饘倥c鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時，其置換反應(yīng)發(fā)生在金屬與鹽溶液中的陽離子之間，而陰離子之間不發(fā)生置換反應(yīng)，因此陰離子不需寫出）；接著針對題中提供的信息，并結(jié)合以下五條法則進(jìn)行分析推理，從而判斷出濾渣中金屬有無及濾液中金屬離子的存在與否。

判斷時，應(yīng)遵循以下五條法則：

一是若題目中提及到的或者根據(jù)題意推導(dǎo)出某種活潑金屬存在于濾渣中，則濾渣中肯定存在著不活潑金屬，同時活潑金屬也可能存在于濾渣之中；

二是若判斷出或推導(dǎo)出鹽溶液中有參加反應(yīng)的較活潑金屬離子存在時，則濾液中肯定存在與鹽溶液參加反應(yīng)的金屬中更活潑金屬以離子形式存在，但也可能存在與鹽溶液參加反應(yīng)的金屬中的較不活潑金屬以離子形式存在，這要根據(jù)題意進(jìn)一步推理確定；

三是若參加反應(yīng)的某種金屬在濾渣中不存在時，則濾液肯定有該金屬離子；若濾液中不存在參加反應(yīng)的某種金屬離子時，則該金屬定在濾渣中存在；

四是若有大量H+存在溶液中，則固體中一定不存在活動性在H前的金屬，反之，溶液中無H+，則固體中一定或可能存在活動性在H前的金屬；

五是當(dāng)多種金屬與某種鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時，具有順序性。若參加反應(yīng)金屬中的最不活潑金屬存在于固體濾渣中，而參加反應(yīng)的金屬中較不活潑的金屬可能存在，也可能不存在于濾渣中，這與參加反應(yīng)物量的多少有關(guān)，當(dāng)然最活潑金屬離子也一定在溶液中大量存在[1]。

判斷時，為了方便操作，會引入一些特殊的符號表示特定的意義。通常用“√”表示全部有，“×”表示完全沒有，“？”表示無法確定某種離子或物質(zhì)有還是沒有，“★”表示有但是無法確定是完全有還是部分有。最后讓學(xué)生觀察濾液、濾渣部分可綜合得出結(jié)論。

例如：某同學(xué)在探究置換反應(yīng)條件時，把事先準(zhǔn)備好的鋅粉和銅粉按比例混合成的粉末加入到制備好的硝酸銀和硝酸鎂混合液中，待充分振蕩后，再靜置出現(xiàn)分層，經(jīng)過濾得到不溶物濾渣及藍(lán)色透明濾液。關(guān)于該固體和液體的組成成分說法正確的是（）

A.把稀HCI滴加到濾渣中，充分振蕩，結(jié)果可能產(chǎn)生氣泡

B.濾液中一定有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和Zn（NO3）2

C.Ag定在濾渣中存在，Cu和Zn可能也存在濾渣中

D.AgNO3一定在濾液中不存在，Zn（NO3）2可能存在濾液中

解析：推理過程如圖1。

某種鹽溶液能否與加入這種鹽溶液的多種金屬之間發(fā)生置換反應(yīng)，完全是由該種金屬的活動性與參加反應(yīng)鹽溶液中的陽離子所對應(yīng)金屬活動性的大小決定的，不是隨意可以發(fā)生的。當(dāng)鹽溶液中的金屬離子對應(yīng)的金屬活動性若排在題目中涉及到的所有金屬的最前面，則一定不能參與置換反應(yīng)；若鹽溶液中的金屬離子所對應(yīng)的金屬活動性排在題目中涉及到的所有金屬的最后面或中間時，則一定能跟所有金屬或部分金屬參與置換反應(yīng)[2]。但置換也有順序，首先是題目中所涉及到最不活潑的金屬對應(yīng)的離子Ag+優(yōu)先被活潑金屬Zn置換出來，待Ag+完全置換出來后，如金屬Zn有剩余時，剩余金屬Zn再去置換較不活潑金屬對應(yīng)的Cu2+離子，如金屬Zn沒有剩余時，溶液中的Cu2+全部存在溶液中，這樣依次置換下去。因此，觀察圖1，從上層符號可以看出：金屬Ag一定存在，金屬Cu可能存在，肯定沒有Mg和Zn；而在下層濾液中，一定存在三種離子，即Mg2+、Zn2+、Cu2+，而Ag+存在與否，題目中所提供的條件不足，無法作出有無的判斷。故選B。

二、易錯題解法探究

易錯題易錯的原因在于學(xué)生對圖表所提供的信息不明確，對圖像中各線段所表示的意義不能準(zhǔn)確把握，難以與題目中提供的信息完成數(shù)與形的有機(jī)結(jié)合，因此教師必須要幫助學(xué)生識圖是解決這類問題的關(guān)鍵，讓學(xué)生明確圖像中各線所表示的意義，使圖像中提供的信息與題目中的信息有機(jī)結(jié)合，這樣可為學(xué)生明確解題的思路與方法提供理論依據(jù)。圖2是給大家提供等質(zhì)量的活潑金屬M(fèi)g、Fe、Zn分別與足量的某些稀酸反應(yīng)放出H2的質(zhì)量與參加反應(yīng)所需時間之間關(guān)系的示意圖。

從圖2中可以看出，因金屬的活潑性不同，它們與足量的稀酸反應(yīng)放出H2的速率不同，同時因不同活潑金屬的活潑性不同，導(dǎo)致三種質(zhì)量相等的不同金屬與足量的稀酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2的質(zhì)量也不同。圖中3條斜線的斜率大小不同，其斜率的大小取決于金屬活動性的大小，它們金屬活動性的大小決定著金屬與稀酸反應(yīng)放出H2的快慢。各種不同活潑金屬的活潑性及其與稀酸反應(yīng)速率的快慢可利用圖像中初始線段的斜率大小去判斷，活潑金屬的活潑性及其與稀酸反應(yīng)速率跟圖中斜線的斜率成正相關(guān)系，即斜率大的金屬活動性肯定大于斜率小的金屬活動性，且斜率大小與金屬活動性大小成正比關(guān)系，因此斜率越大的代表著對應(yīng)的金屬活動性就越大，與某些稀酸反應(yīng)時生成H2速率就越大，反之相反[3]。而水平線的高低代表著等質(zhì)量金屬與足量的稀酸發(fā)生完全反應(yīng)時產(chǎn)生H2量的多少，并且水平線越高，代表等質(zhì)量該種活潑金屬與足量的非氧化性稀酸充分反應(yīng)放出H2量就越多，相反，該金屬原子的相對質(zhì)量與參加反應(yīng)時所帶電荷之比（即質(zhì)荷比）肯定越小，因?yàn)镸g、Zn、Fe與稀酸反應(yīng)放出H2時都顯+2價，因此質(zhì)荷比小的這種金屬的相對原子質(zhì)量就必然越小，反之則相反。

另外，當(dāng)多條水平線完全重合為一線時，表明此時產(chǎn)生H2的量相同，說明參加反應(yīng)的稀酸已經(jīng)用完，沒有剩余，至少質(zhì)荷比小的金屬有剩余，金屬原子的質(zhì)荷比越小，剩余的可能性就越大[4]。這些結(jié)論是解決這類題目的理論依據(jù)，在平時的教學(xué)中應(yīng)給學(xué)生歸納總結(jié)，以便遇到這類題目時使用。

例如：為了研究不同金屬之間活動性差異，某同學(xué)選用A、B、C三種活潑性不同的金屬，分別稱取等質(zhì)量的三種金屬投入足量的稀H2SO4溶液完全反應(yīng)（假設(shè)三種金屬均不與水反應(yīng)，但都與稀硫酸能反應(yīng)，且形成化合物時均顯+2價），并把這三種金屬與足量的稀H2SO4溶液生成H2的量（g）與參加反應(yīng)時間t（s）之間的關(guān)系繪制成圖3。

觀察分析圖像后，得出了一些結(jié)論，你認(rèn)為不合理的是（）。

A.三種金屬參加反應(yīng)時的速率不同，依次為：A > B > C

B.三種金屬在反應(yīng)中顯示不同活動性，依次為：A > C > B

C.三種金屬與足量的非氧化性稀酸反應(yīng)生成H2的量也不同，由多到少依次為：A、B、C

D.如三水平線重合時，稀硫酸反應(yīng)完全，至少活潑金屬A、C有剩余

解析：不同活潑金屬與足量的稀酸溶液反應(yīng)速率大小、金屬活動性的強(qiáng)弱與圖像中斜線的斜率大小成正相關(guān)系。從圖像來看，因參加反應(yīng)的金屬A所對應(yīng)斜線的斜率最大，而金屬B所對應(yīng)斜線的斜率最小，因此三種金屬分別與足量的稀硫酸反應(yīng)的速率由快到慢依次為：A、C、B；從三條斜線的斜率大小來看，三種金屬分別與稀H2SO4顯示出的活潑性也不同，由強(qiáng)到弱依次應(yīng)為A、C、B；由三條水平線的高低決定生成H2的量的多少，反應(yīng)完全后，生成H2的量由多到少依次應(yīng)為：A、B、C；當(dāng)三條水平線重合時，說明稀硫酸溶液反應(yīng)完全無剩余，至少相對原子質(zhì)量較小的（即質(zhì)荷比較?。┙饘貯、C有剩余，故選A。

又比如，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同的活潑金屬材料與某種稀酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的質(zhì)量和反應(yīng)的速率都不同。但有的同學(xué)認(rèn)為，這與金屬的活動性大小有關(guān)。為了驗(yàn)證這一結(jié)論，便設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。選用活潑性不同的兩種活潑金屬材料A、B，秤取質(zhì)量相等A和B兩種金屬分別投入等質(zhì)量等濃度的稀H2SO4溶液中，現(xiàn)將反應(yīng)過程中產(chǎn)生H2的質(zhì)量（g）與反應(yīng)時間t（s）之間對應(yīng)的數(shù)量關(guān)系繪圖（如圖4），你認(rèn)為其中不正確的結(jié)論是（）。

A.金屬A與稀H2SO4液反應(yīng)的速率快于金屬B與稀H2SO4液反應(yīng)的速率

B.最終生成的H2的質(zhì)量相等

C.金屬B與稀H2SO4反應(yīng)顯示的活動性強(qiáng)于金屬A與稀H2SO4反應(yīng)顯示的活動性

D.若金屬A、B中至少有一種剩余，而參加反應(yīng)稀H2SO4沒有剩余，完全參加了反應(yīng)

解析：活潑金屬與足量稀酸溶液反應(yīng)速率快慢、金屬活動性的強(qiáng)弱與圖像中斜線的斜率大小成正比關(guān)系，從圖中觀察可以看出：金屬A參加反應(yīng)時的斜率較大，金屬B參加反應(yīng)時的斜率較小，這樣金屬A與稀H2SO4反應(yīng)的速率大，金屬A參加反應(yīng)時顯示出的活潑性肯定比金屬B顯示出的強(qiáng)些，而金屬B正好相反。由于圖4中的兩條水平線完全重合，則說明稀H2SO4完全與兩種等質(zhì)量的金屬A、B發(fā)生反應(yīng)，最后生成的H2的量卻相等，在這兩個反應(yīng)中，稀硫酸完全參加反應(yīng)，肯定無剩余，但是兩種不同種類的金屬A、B，其相對原子質(zhì)量肯定不同，在這兩種金屬A和B中，其中至少質(zhì)荷比較小的金屬在該反應(yīng)中肯定有剩余，而質(zhì)荷比較大的金屬是否完全反應(yīng)卻無法確定，故符合題意的是C。

總之，在實(shí)際教學(xué)中，作為教師應(yīng)該樹立問題意識，遇到問題時應(yīng)幫助學(xué)生邊探究邊歸納邊總結(jié)，這樣可對知識體系進(jìn)行有效優(yōu)化和構(gòu)建，讓學(xué)生在學(xué)會解決問題方法的同時，積累解決問題的經(jīng)驗(yàn)與策略，真正實(shí)現(xiàn)“教而不教”的目的，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，而學(xué)生的綜合技能隨著問題的解決在不斷提升與發(fā)展，往往可以使待解決的問題由難轉(zhuǎn)易，這種有效的教學(xué)方式進(jìn)而提高了教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)

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[4]王錦科，張兆寬.金屬與酸的置換反應(yīng)中考題型解析[J].河北理科教學(xué)研究，2003（03）：68-69+72.

編輯：張昀