金属专题一——金属总论、典型的金属 1．金属总论
1．金属元素在周期表中的位置及原子结构的特征
(1)金属元素分布在周期表的左下方，目前己知的112种元素中，共有90种金属元素。
(2)金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于4(Ge、Sn、Pb＝4，Sb、Bi＝5，Po＝6)。
(3)金属元素原子半径比同周期非金属原子半径大(稀有气体元素除外)。
(4)金属原子的结构特点决定了金属原子易失电子显还原性。
(5)金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。
2．金属的分类
(1)按常见价态
(2)冶金工业上
(3)按密度分
(4)按存在丰度分
3．金属的物理性质 (1)通性
①状态：通常情况下，除Hg外其他金属都是固态。
②金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
③易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
④延展性：可以压成薄片，也可以抽成细丝。
⑤熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。
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(2)特性
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有其他颜色，如：Au为金黄色，Cu为紫红色，Cs为银白色略带金色。
②密度：与原子半径、相对原子质量、晶体质点排列的紧密程度有关。密度最大的金属为锇(Os 22.57g·cm)、铂(Pt 21.45g·cm)，密度最小的金属为锂(Li 0.534g·cm)。
③熔点：最高的为钨(W 3413℃)，最低的为汞(Hg－39℃)。
④硬度：最硬的金属为铬(硬度为9)，最软的金属为钾(K)、钠(Na)、铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的金属为银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)等。导电性能较差的金属为汞(Hg)。
⑥延展性：延性最好的是铂(Pt)，展性最好的为金(Au)。
4．合金
(1)合金：两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。属于混合物。
(2)特点：一般说熔点比其各成分金属的都低；强度、硬度比成分金属大；有的抗腐蚀能力强(如不锈钢)；导电性比成分金属差……
(3)常见合金：铝硅合金、硬铝、镁合金、钾钠合金、炼钢生铁、铸造生铁、球墨铸铁、合金生铁、碳素钢(高、中、低)、合金钢、硅钢(含Si 14％、15％)等。
5．金属的化学性质
(1)与非金属单质作用(举例说明)
(2)与H2O作用(举例说明)
(3)与酸作用(分别举例说明与一般酸和强氧化性酸的反应)
(4)与碱作用(仅Al、Zn与碱溶液作用，写出化学方程式和离子方程式)
(5)与盐作用(举例说明)
(6)与某些氧化物作用(举例说明)
6．金属单质与酸反应的定量规律和思维方法 (1)定量规律
①金属与酸反应失去电子的物质的量＝产生氢原子的物质的量。
②不同金属与酸反应时，当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液质量增加相等。
③相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。
④相同质量的金属与足量酸反应产生氢气的量之比等于其金属失去电子时质量的倒数比。
2
-3
-3
-3
⑤若产生相同量的氢气，所需金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价的倒数比。
⑥若产生相同量的氢气，所需金属的质量比等于失去1mol电子时金属的质量比。
(2)思维方法
①研讨有关反应关系及实质。
②弄清各起始量的定量关系及过量情况。
③考虑差量(质量)的关系。如气体生成量、溶液质量、体系增加量(加入质量与逸出气体质量的差值)等。
④扣准问题设问角度。如天平平衡、质量守恒、气体等量、加入金属(或其他)的量、讨论等。
⑤综合分析求解。
7．金属腐蚀(Fe为例)
(1)金属腐蚀的本质是金属单质失去电子而被氧化的过程：M－ne→M
－
n+
(2)金属腐蚀
8．金属冶炼
(1)冶炼是腐蚀的反过程，即氧化态金属还原为单质态的过程：M＋n
(2)金属冶炼的方法
根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。
n+
→M
冶炼由难到易。
①电解法：(熔融)：活泼金属(K～Al)的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。
②还原剂法(高温)：金属活动性顺序表中Zn～Cu之间的金属冶炼常采用此法。常用的还原剂有H2(CuO→Cu)、C(ZnO→Zn)、Na(TiCl4→Ti)、Al(Cr2O3→Cr)、CO(Fe2O3→Fe)等。
③加热法：用于冶炼不活泼金属Hg、Ag 2HgO
④湿法：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu↓
⑤物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。
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2Hg＋O2↑，HgS＋O2Hg＋SO2，Ag2S＋O22Ag＋SO2