初中化学 17 常见金属的化学性质

1、铁

铁可以和很多物质发生反应，如果把铁丝烧红了放进纯氧里，会 “刺啦” 一下火星满天飞，最后变成一团黑色的粉末，这是铁和氧气剧烈反应生成了四氧化三铁，方程式：

下雨天自行车链条没擦干，过段时间摸上去涩涩的，还会出现红棕色的铁锈，这是因为铁在潮湿空气里和氧气、水发生了反应，变成了铁锈，反应方程式是：

这里的“n”表示水的数量不固定，因为铁锈的成分会根据环境湿度等条件变化。

如果拿个铁钉泡进盐酸溶液，过会儿能看到铁钉表面冒小泡泡，泡久了铁钉还会变细，这是铁和盐酸反应放出了氢气。

反应的方程式为：

把铁钉放进蓝色的硫酸铜溶液里，过段时间会看到铁钉表面长出一层红色的 “外衣”，原本蓝色的溶液也会慢慢变成浅绿色。

这是因为铁和硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁，方程式是：

除此之外，铁还能和硫反应，将铁粉和硫粉混在一起加热，会生成一种黑色的硫化亚铁固体，同时放出热量；铁和氯气反应会更剧烈，铁丝在氯气中燃烧会产生棕黄色的烟，生成黑棕色的氯化铁。

为什么铁的化学性质这么活泼，可以和多种物质发生反应？这和铁的原子结构有关系，铁的原子序数为26，最外层只有2个电子，很容易把这2个电子送给氧气、硫、氯等原子。

2、铝

新买的铝锅表面亮亮的，可是时间久了铝锅就会发暗，这是因为铝和空气中的氧气反应生成了氧化铝。

方程式为：

铝氧化后形成的氧化铝薄膜很紧密，能像一层“保护膜”一样把内层的铝和空气隔开，阻止铝继续被氧化。而铁生锈生成的铁锈是疏松多孔的，空气和水还能通过这些小孔渗到里面，让铁从外到内一直被腐蚀，所以铁生锈会比铝氧化更严重。

把铝片放进盐酸溶液里，铝片表面会产生小气泡，这是生成了氢气。

方程式为：

把铝片放进硫酸铜溶液，铝片表面会附上红色物质，溶液变浅。硫酸铜溶液原本是蓝色的，当铝片放进去后，铝和硫酸铜反应生成了铜和硫酸铝，硫酸铝溶液是无色的，随着反应进行，蓝色的硫酸铜溶液逐渐被无色的硫酸铝溶液取代，所以溶液颜色会慢慢变浅，最后几乎变成无色。

对应的方程式为：

铝之所以能和多种物质发生反应是因为它最外侧有3个电子，容易失去。

3、铜

我们发现家里的铜钱放久了，一样也会生“铜锈”，不过铜锈和铁锈的颜色不同，铁锈是红色而铜锈是绿色的。

这是由于铜在潮湿空气里和氧气、水、二氧化碳反应生成了铜绿，方程式为：

和铁相似，铜也能和氧气发生反应，用坩埚钳夹着铜丝在酒精灯上烧，红色的铜丝会变黑，这是铜和氧气反应生成了氧化铜，方程式 

把铜片放进无色的硝酸银溶液中，铜片表面会慢慢长出银白色的“毛”，溶液也会从无色变成蓝色，这是铜和硝酸银反应生成了银和硝酸铜。

方程式：

铜的原子序数是29，原子结构示意图如下：

虽然铜原子最外层只有1个电子，但它的原子半径比铁、铝小，原子核对最外层电子的吸引力更强，所以这个电子不像铁、铝的最外层电子那么容易失去，因此导致铜的化学性质相对稳定。表现出来的特点就是难以与其他物质反应，比如铜在空气中一般不会燃烧，加热时也只是表面变黑生成氧化铜，不像铁丝能在氧气中剧烈燃烧，铜和稀盐酸、稀硫酸基本不反应，而铁、铝能和这些酸反应放出氢气。