金属的性质
辽宁 孟令卓
金属在日常生产和生活中占有十分重要的地位,金属材料的使用与其性质密切相关,在学习金属材料时,围绕性质开展学习,能较好地提高学习效率。[来源:学科网ZXXK]
一、金属的物理性质
1.共性:金属具有一些共同的物理性质,如多数金属是银白色固体、有金属光泽,具有良好的导电性、传热性和延展性。
2.特性:不同的金属具有各自的特性,如硬度最高的金属是铬,熔点最高的金属是汞。导电、传热最好的金属是银,延展性最好的金属是金,密度最大的金属是锇,紫红色的金属是铜,黄色的金属是金,熔点最低的金属是汞等。
二、金属的化学性质
由于金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,所以在化学反应中易失去最外层电子,化学性质比较活泼。金属的化学性质主要表现以下三点:[来源:学科网]
1.金属与氧气的反应[来源:Z&xx&k.Com]
(1)金属在常温下与氧气的反应
一些金属在常温下就能与氧气发生反应,如铝在常温下与氧气反应,在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜(Al2O3),化学方程式为:4Al + 3O2 = 2Al2O3 较活泼的金属如钠、镁等在常温下较容易与氧气反应。[来源:学科网]
(2)金属在高温下与氧气的反应
有些金属在常温下几乎不与氧气反应,但在加热或点燃条件下能与氧气反应。如铁在点燃时能与氧气反应,铜在加热时能与氧气反应,化学方程式分别为:3 Fe + 2O2 点燃 Fe3O4 2Cu + O2 △ 2CuO ,
金属与氧气的反应可以比较金属的活动性。在相同的条件下,金属在空气中越易生锈,活动性越强。如铝在空气中很快生成一层致密的氧化膜,铁在空气中很长一段时间才能生锈,所以,铝的活动性比铁强。发生剧烈氧化时也是如此,在相同的条件下,与氧气反应越剧烈,活动性越强。
2.金属与酸的反应
有些金属能与稀盐酸或稀硫酸反应,如镁、铝、锌、铁,有些金属不能与稀盐酸或稀硫酸反应,如铜、银等。四种金属与稀盐酸反应的化学方程式为:
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
金属与酸反应要明确下列问题:首先,这里的酸通常指稀硫酸或稀盐酸。金属应选择活动顺序表氢之前的金属,常选的是镁、铝、锌、铁四种金属。其次,要注意现象的描述。金属与酸反应的共同现象是有气泡产生,放出热量。金属越活泼,放热现象越明显。在描述现象时,要注意一个特别的现象,就是铁与两个酸反应时,溶液都变成了浅绿色。第三,在相同条件下,根据金属鎂、铝、锌、铁与酸反应的剧烈程度可判断四种金属的活动性顺序是镁>铝 > 锌 >铁。第四,通过金属与酸反应的性质,得出化学反应的基本类型之一,置换反应的概念,可简略地写成:单质 + 化合物 →单质 + 化合物,同时熟记金属活动性顺序
3金属与金属化合物溶液反应
这个性质中要抓住典型反应,即铁与硫酸铜溶液的反应,可以从以下四方面作为学习的重点,一是能正确书写化学方程式,即Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu;二是能正确描述
实验现象,即铁丝表面析出红色固体,溶液变成浅绿色;三是对该反应变换问法后能熟练应用 ,比如除去FeSO4溶液中的CuSO4,除去铜粉中的铁粉,配制农药波尔多液为什么不能在铁制容器中进行,其方程式都是铁与硫酸铜溶液的反应;四是要清楚金属与金属化合物溶液的反应的条件是:排在前面的金属能把排在后面金属从其化合物的溶液中置换出来。(钾、钙、钠除外)。[来源:Zxxk.Com]
三、金属材料的应用
金属材料包括纯金属和合金,金属与金属材料的性质决定了它们的的用途。其用途主要有:
1.由物理性质决定的用途:如铜、铝能作导线,铝、铁可用作炊具,制成铝箔包装食品,制成刀具、锤子,制成不锈钢,保险丝、铝合金门窗等。
2.由化学性质决定的用途:如制取一些金属氧化物,制取氢气及氯化物,由一种金属制取另一种金属,如用铁制取铜等。