金屬的物理化學性質

　　金屬是一種具有光澤***即對可見光強烈反射***、富有延展性、容易導電、導熱等性質的物質。接下來小編為你整理了，一起來看看吧。

　　金屬的物理性質

　　1.金屬光澤：

　　***1***金屬都具有一定的金屬光澤，一般都呈銀白色，而少量金屬呈現特殊的顏色，如：金***Au***是黃色、銅***Cu***是紅色或紫紅色、鉛***Pb***是灰藍色、鋅***Zn***是青白色等;

　　***2***有些金屬處於粉末狀態時，就會呈現不同的顏色，如鐵***Fe***和銀***Ag***在通常情況下呈銀白色，但是粉末狀的銀粉或鐵粉都是呈黑色的，這主要是由於顆粒太小，光不容易反射。

　　***3***典型用途：利用銅的光澤，製作銅鏡;黃金飾品的光澤也是選擇的因素。

　　2.金屬的導電性和導熱性：

　　***1***金屬一般都是電和熱的良好導體。其中導電性的強弱次序：銀***Ag***>銅***Cu***>鋁***Al***

　　***2***主要用途：用作輸電線，炊具等

　　3.金屬的延展性：

　　***1***大多數的金屬有延性***抽絲***及展性***壓薄片***，其中金***Au***的延展性最好;也有少數金屬的延展性很差，如錳***Mn***、鋅***Zn***等;

　　***2***典型用途：金屬可以被扎製成各種不同的形狀，金屬金打成金箔貼在器物上

　　4.金屬的密度：

　　***1***大多數金屬的密度都比較大，但有些金屬密度也比較小，如鈉***Na***、鉀***K***等能浮在水面上;密度最大的金屬──鋨，密度最小的金屬──鋰

　　***2***典型用途：利用金屬鋁***Al***比較輕，工業上用來製造飛機等航天器

　　5.金屬的硬度：

　　***1***有些金屬比較硬，而有些金屬比較質軟，如鐵***Fe***、鋁***Al***、鎂***Mg***等都比較質軟;硬度最高的金屬是鉻***Cr***;

　　***2***典型用途：利用金屬的硬度大，製造刀具，鋼盔等。

　　6.金屬的熔點：

　　***1***有的金屬熔點比較高，有的金屬熔點比較低，熔點最低的金屬是汞***Hg***;熔點最高的金屬是鎢***W***;

　　***2***典型用途：利用金屬錫***Sn***的熔點比較低，用來焊接金屬

　　金屬的化學性質

　　1.金屬與氧氣反應

　　大多數金屬在一定條件下，都能與氧氣發生反應，生成對應的金屬氧化物，也有少數金屬很難與氧氣發生化合反應。如：“真金不怕火煉”，就是指黃金很難與氧氣反應。

　　***1***金屬鎂與氧氣發生反應

　　實驗現象：在空氣中點燃鎂帶後，鎂帶劇烈燃燒，發出耀眼白光，放出白煙，生成一種白色固體。

　　化學方程式：2Mg+O2點燃===2MgO

　　注意事項：在做點燃實驗之前，應先用砂紙將其打磨。

　　相關問題：某同學在做鎂帶燃燒實驗過程中，反應前稱得固體的質量為m1，完全燃燒後，稱得剩餘的固體殘留物的質量為m2，發現m1>m2，難道這個反應不符合質量守恆定律?請你幫這位同學分析一下可能的原因。

　　分析：根據質量守恆定律，參加反應的鎂帶質量與氧氣的質量總和等於生成物氧化鎂的質量，即反應後的固體剩餘物應該大於反應物的質量。由於在這個實驗中，會產生白煙，而此白煙就是氧化鎂粉末，容易擴散到空氣中，這部分的質量就散失了。因此就使反應後固體剩餘物的質量就減少了。另外，還有一種可能性，就是在稱量中，存在錯誤操作，如砝碼與被稱物放反等情況。

　　***2***金屬鐵與氧氣發生反應

　　反應現象：金屬鐵在空氣中是不能被點燃的，在純氧中，被引燃後能夠劇烈燃燒，火星四射，鐵絲熔成小球，生成一種黑色的固體。

　　化學方程式：3Fe+2O2點燃===Fe3O4

　　注意事項：

　　①反應前在集氣瓶中留有少量的水或沙，以防高溫生成物濺落瓶底，使瓶底破裂。 ②將鐵絲繞成螺旋狀，有利於聚熱，同時增大與氧氣的接觸面

　　③在鐵絲的一端綁上一段火柴，目的是為了預熱鐵絲，有利於鐵絲達到著火點

　　有關問題：某同學在做鐵絲在空氣中燃燒實驗中，沒有發現有火星四射的現象。請你幫助他一起來分析一下可能存在的問題。

　　分析：在實驗中沒有看到火星四射的現象，就說明沒有真正的燃燒起來。因此我們應該從燃燒的三個條件開始考慮：第一，燃燒需要有可燃物。鐵絲是可燃物，但是其表面容易形成一層氧化物，這樣的話，就有可能導致實驗失敗，所以，我們認為有可能在實驗前，該同學可能沒有充分的打磨鐵絲去除氧化膜;第二，燃燒需要有充足的氧氣。我們知道，在做鐵絲燃燒實驗中，對氧氣的濃度要求是比較高的，如果達不到某某濃度，鐵絲就不能燃燒起來，因此，可能是氧氣的濃度不夠高;第三，燃燒時需要溫度要達到該物質的著火點以上。可能火柴預熱的溫度不夠，沒有使之達到鐵絲燃燒的著火點。

　　***3***金屬鋁與氧氣發生反應

　　反應現象：在空氣中，鋁條不能被點燃，在酒精燈上加熱後，失去金屬光澤;若改成鋁箔在氧氣中，則能被點燃。

　　△2AlO 化學方程式：4Al+3O2===23

　　注意事項：鋁表面容易與空氣中的氧氣發生化學反應，生成一種結構緻密的氧化物，形成保護膜。因此，我們在做鋁條性質實驗之前，務必要將其保護膜打磨去除。

　　***4***金屬銅與氧氣發生反應

　　反應現象：銅不能在空氣中或氧氣中點燃，在酒精燈上加熱後，在紅色的銅表面形成一層黑色的物質。

　　△2CuO 化學方程式：2Cu +O2===

　　2.金屬與水發生反應

　　大部分的金屬不能與水發生反應，但少量金屬能與水發生反應，如Na、K、Mg、Fe等。 ①在冷水中，金屬鈉、鉀等能與水發生化學反應，如：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑

　　②在熱水中，金屬鎂等能與水發生化學反應，如：Mg+2H2O==Mg***OH***2+H2↑

　　③在高溫條件下，金屬鐵等能與水蒸氣發生化學反應，如：3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑

　　3.金屬與酸發生反應

　　【提問】寫出鐵跟鹽酸反應的化學方程式。

　　***注意強調鐵跟鹽酸反應後的生成物為+2價鐵的化合物。***

　　金屬活動性順序表：

　　鉀***K***鈣***Ca***鈉***Na***鎂***Mg***鋁***Al***鋅***Zn***鐵***Fe***錫***Sn***鉛***Pb***[氫***H***]銅***Cu***汞***Hg***銀***Ag***鉑***Pt***金***Au***

　　***1***在金屬活動性順序表中，排在氫***H***前面的金屬，能與某些酸發生置換反應生成氫氣;而排在氫後面的金屬不能與酸發生置換反應生成氫氣;

　　***2***排在越前面的金屬就越容易與酸反應，即在相同情況下，反應速率越大。

　　如： Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;

　　實驗現象：鐵絲表面出現氣泡，鐵絲逐漸溶解，一段時間後，無色溶液變成淺綠色溶液。 其他反應：2Al+3H2SO4==Al2***SO4***3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu不能與稀硫酸反應

　　***3***置換反應：一種單質和一種化合物作用生成另一種單質和另一種化合物的反應。

　　***4***有關問題：

　　①某同學在做鋁條與稀硫酸反應時，發現一個奇怪的現象：當他將一小段鋁條放入試管中，

　　再向其中加入約5mL的稀硫酸，發現反應後並沒有現象，一段時間後，鋁條表面的氣泡開始逐漸增多，可是再過一段時間後，鋁條表面的氣泡又開始逐漸減少。請你來解釋出現以上現象的原因。

　　分析：鋁在空氣中就容易與氧氣發生反應，生成一層結構緻密的氧化物，這樣的話，反應前未進行打磨，鋁就很難與酸反應產生氫氣;隨著該氧化物與酸的反應，Al2O3+3H2SO4==Al2***SO4***3+3H2O，氧化膜也逐漸變薄，消失，使鋁逐漸裸露出來，就能與酸發生反應產生氣泡;在反應過程中，硫酸在不斷消耗，稀硫酸的濃度也在不斷變小，反應速率就會減少，氣泡即逐漸減少。

　　②金屬鐵與濃硫酸接觸後，能與其發生反應並在鐵表面生成一層結構緻密的氧化物，阻止反應的進一步進行，該現象稱為金屬的鈍化。正因為具有這樣的性質，我們可以利用鐵桶來盛放濃硫酸。某硫酸廠中的一位工人，將一盛放過濃硫酸鐵桶稍做沖洗，一段時間後，用氧炔焰來切割鐵桶，突然鐵桶就發生了猛烈的爆炸，請你來解釋爆炸的原因。

　　分析：鐵與濃硫酸能發生鈍化，但是在沖洗的過程，對其中的濃硫酸起了一個稀釋的作用，稀硫酸就能很輕易的與該氧化物及其裸露出來的金屬鐵發生反應，並放出氫氣。鐵桶是一個相對密封的容器，當用氧炔焰進行切割時，就可能發生爆炸了。

　　4.金屬與某些鹽溶液發生反應

　　【提問】寫出鐵跟硫酸銅溶液反應的化學方程式。

　　***注意強調鐵硫酸銅溶液反應後的生成物為+2價鐵的化合物。***

　　排在金屬活動性順序表前面的金屬能與鹽溶液反應，置換出排在順序表後面的金屬，如：

　　Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu

　　實驗現象：在鐵絲表面出現紅色物質，一段時間後，溶液由藍色轉變為淺綠色。 主要用途：古代溼法鍊銅的原理“曾青得鐵則化為銅”，現代溼法鍍銅

　　又如：Cu+Hg***NO3***2==Cu***NO3***2+Hg