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金属的通性-《基础化学》

时间:2026-01-26 理论教育 姚姚 版权反馈
【摘要】:图6-1-1金属元素在元素周期表中的位置图6-1-2金属的晶体结构1.金属的物理性质常温下,除汞以外的其他金属都具有晶体结构。金属晶体中包含着带有正电荷的金属阳离子和从金属原子上脱落下来的自由电子。金属晶体的特殊结构,决定了金属具有共同的物理性质,主要表现为:金属的颜色和光泽大多数金属呈银白色,少数金属呈其他颜色。因此,对于金属的化学性质,需要结合具体物质进行分析判断。

在已发现的100多种元素中,大约有4/5是金属元素。在元素周期表中,从第ⅢA族的硼元素向右下角划一条阶梯形折线,则周期表的右上角区域是非金属和稀有气体元素,其余都是金属元素(氢除外),如图6-1-1所示。

图示

图6-1-1 金属元素在元素周期表中的位置

图示

图6-1-2 金属的晶体结构

1.金属的物理性质

常温下,除汞以外的其他金属都具有晶体结构。金属晶体中包含着带有正电荷的金属阳离子和从金属原子上脱落下来的自由电子。这些电子不是固定在某一金属离子的附近,而是在晶体中自由地移动。依靠流动的自由电子,使金属原子和金属阳离子相互连接在一起而形成金属晶体。

金属晶体的特殊结构,决定了金属具有共同的物理性质,主要表现为:

(1)金属的颜色和光泽

大多数金属呈银白色,少数金属呈其他颜色。例如,金呈黄色,铜呈紫红色。金属都是不透明的,块状或片状的金属具有金属光泽;呈粉末状态时,除镁、铝等少数金属保持原有的光泽外,一般金属都呈黑色或暗灰色。

(2)金属的延展性

一般来说,金属具有不同程度的延展性,可以抽成细丝,最细的铂丝直径不过0.2μm;可以压成薄片,最薄的金箔只有0.1μm厚。也有少数金属如锑、铋、锰等,性质较脆,延展性较差。

(3)金属的导电性和导热性

大多数金属具有良好的导电性和导热性。导电性好的金属,导热性也好。常见几种金属的导电性和导热性由强到弱的顺序如下:(https://www.xing528.com)

Ag、Cu、Au、Al、Mg、Zn、Fe、Hg

银的导电性最好,但价格高、产量低,所以电气工业广泛应用的是铜和铝。铜和铝也是很好的导热材料,广泛用于热交换器、散热材料及日用炊具等。

(4)金属的密度、硬度和熔点

大多数金属的密度、硬度较大,熔点较高,但差别也较大。

■知识链接

金属的分类

在冶金工业上,常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常是指铁、铬、锰及其合金,有色金属则指除去铁、铬、锰之外的所有金属。人们也常把金属按照密度大小分类,密度小于4.5g/cm3的叫轻金属(如钠、镁、铝等),密度大于4.5g/cm3的叫重金属(如锌、铅、铁等)。此外,还可将金属分为常见金属(如铜、铝等)和稀有金属(如锆、铌、钼等)。

2.金属的化学性质

思考与交流 在自然界中,为什么绝大多数金属元素是以化合态形式存在的?

大家知道,多数金属元素原子的最外层电子数少于4个,在化学反应时,它的最外层电子较容易失去。所以,金属最主要的共同化学性质是易失去最外层的电子,变成金属阳离子而表现出还原性。例如,金属可以与非金属反应、与氧反应、与酸反应等。

图示

由于金属失去电子的难易程度不同,所以各种金属还原性的强弱也不同,化学活动性强弱的差别也较大。因此,对于金属的化学性质,需要结合具体物质进行分析判断。

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