金属的物理性质
金属的物理性质详解
生活中用的铝锅，表面总是覆盖着一层氧 化铝保护膜，所以看起来没有金属光泽。
➢其他非金属
2Na + S 研磨 Na2S
爆炸
（白烟） 点燃
2Na + Cl2 2NaCl
燃烧一定有氧气参加吗?
1.坩埚钳夹住一小块铝泊，在酒精灯上加热至熔 化，轻轻晃动。观察现象
现象：铝箔熔化，且失去了光泽，但熔化的铝 并不滴落。
这是因为铝的表面生成了氧化铝，保护了铝， 形成一层保护膜，所以不滴落。
2.再取一块铝箔，除去表面的保护膜，再加热至 熔化。观察现象
现象：熔化后的铝也不滴落，铝箔再次生成 氧化铝。
3.良好的导电、导热性
4.延展性
延性：拉成细丝的性质 展性：压成薄片的性质
一、钠
1.物理性质
质软(硬度低） 银白色金属光泽 熔点低（小于100℃） 密度小（比水轻）
பைடு நூலகம்
2、化学性质
Na 原子半径较大，易失去最外 层的一个电子。故Na 具有很强 的还原性，是一种典型的金属。 NaNa+后就很稳定，所以Na+ 一般不参加反应。
第1课时
含量特征
地壳中含量最多的金属是铝，其次铁、钙、钠
除金、铂等外，大多数金属在自然界中
以化合态存在
化合态：元素以化
合物的形式存在
游离态：元素以 单质的形态存在
你了解这些金属吗？
金属的物理性质
1.金属在常温下的状态 除汞外，其他在常温下是固体
2.金属的颜色、光泽
绝大多数都是银白色，有金属光泽，少数 是特殊颜色如铜是紫红色，金是金黄色。
金属的物理性质
第二章镁铝第一节金属的物理性质目标:１,了解金属的分类.２,理解金属晶体的结构特点,金属键的概念.并能解释金属单质的一些特性.３,比较四类晶体在结构,物性上的异同.重点:金属的物理性质.难点:金属键,金属晶体.引入:金属之重要性.新授:(一.)概述一.元素: 占４/５在已发现的一百多种元素里，大约有五分之四是金属元素。
这一章主要学习两种重要的轻金属镁和铝。
二.分类:金属有不同的分类方法。
在冶金工业上，人们常把金属分为黑色金属（包括铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）两大类。
人们也常按照密度大小来把金属分类，把密度小于4.5g/cm3的叫做轻金属（如钾、钠、钙、镁、铝等）；把密度大于4.5g/cm3的叫做重金属（如铜、镍、锡、铅等）。
此外，还可把金属分为常见金属（如铁、铝等）和稀有金属（如锆、铪、铌、钼等）。
板书：黑色金属仅: 铁.钴.镍有色金属介绍:铁的外观颜色,(与命名有关)铁与人类历史的发展.轻金属以密度４.５为界重金属介绍:重金属及其盐的毒性,如:铜绿;汽油中的铅; 但注意BaSO4.BaCO３的差别.常见金属稀有金属介绍: 稀有金属元素及其应用前景;我国占有世界上的绝大部分资源.三.通性:金属有许多共同性质，像有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性等。
(二.)金属键.金属晶体.一.概念:怎样解释金属的这些共同性质呢？金属（除汞外）在常温下一般都是晶体。
用X射线进行研究发现，在晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。
数学方法可计算出,一定大小的原子,什么方式堆积是最紧密的堆积。
观察与计算一致.问题:金属原子之间为什么能.且都是紧密的结合在一起呢?假设:因为金属原子的最外层电子易失去,原子失去电子后就成为金属阳离子和很多的电子,称这些电子为自由电子,那么,在金属晶体中,其立体模型想像为:如图:金属离子浸在雾一样的自由电子之中.分析金属阳离子的受力情况,引出如下概念：金属键---------金属晶体中,金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用.金属晶体--------由金属键形成的晶体.二.解释金属的通性.１.导电. 关键词:电场中,自由电子定向运动.２.传热. 关键词:自由电子与金属离子碰撞而交换能量.3、可延展关键词：形变末破坏金属键。
探究金属的物理性质教案
探究金属的物理性质教案各位同学，大家好！今天我们要来探究一下金属的物理性质。
金属作为化学元素周期表中重要的一类元素，广泛应用在日常生活、工业生产中。
我们可以通过对金属的物理性质的研究来更好地理解金属的性质，进而合理地使用金属，创造更多的价值。
让我们一起来开始这次有趣的探究之旅吧！知识讲解金属的物理性质主要包括：导电性、导热性、热膨胀性、磁性等。
1、导电性金属的导电性是金属材料与其他材料最大的区别之一。
金属在电场中，电子很容易从一个原子跃迁到另一个原子，因而成为电导体。
金属导电性能优越，因为金属中的电子可以轻易地通过金属原子之间的自由电子传输。
2、导热性金属的导热性与导电性类似。
金属中的电子很容易地通过金属原子间的自由电子传输，所以金属是很好的热导体。
相比之下，木材、塑料等非金属材料的热导性很差。
金属的热膨胀性是金属在受热时体积增大的性质。
当温度升高时，金属的原子之间的距离增大，从而使金属在体积上膨胀。
这种性质在工程上有着广泛的应用，比如铁路轨道的安装等。
4、磁性金属材料的磁性跟金属中电子的态有关系。
金属中电子的自旋运动和轨道运动会形成磁矩，在磁场中可以受到力的作用。
在金属中，磁矩的总和就是金属的磁性。
实验探究1、导电性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的导电性。
我们需要准备一根金属导线和一个电源。
将电源接到电线上，再将电线沿着金属表面刮几下，观察线路是否通了电。
2、导热性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的导热性。
我们需要准备一块金属和一个导热仪。
将导热仪的一个热端固定在金属表面，另一个端口测量热传递速度。
用一个火源进行加热，观察热度是否能够迅速地传递到导热仪的另一个端口。
我们可以通过一个简单的实验来观察金属的热膨胀性。
我们需要准备一根金属杆和一个精确的温度计。
将金属杆固定在一端，让另一端悬空。
接着，用火源加热金属杆，同时使用温度计记录金属杆的温度变化。
观察金属杆是否发生膨胀。
4、磁性我们可以通过一个简单的实验来观察金属的磁性。
金属的物理性质和某些化学性质 课件
镁
大量气泡，反应最 Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑
快
锌
许多气泡，反应快 Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
铁
少量气泡，反应较 Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
慢,溶液由无色变为
浅绿色
铜
无现象
无
金属活动性顺序：
.
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
（3）金属都具有导电性、延展性、导热性。
二、金属的化学性质
活动1．用坩埚钳夹取一块铜片， 放在酒精灯火焰上加热，观察铜 片表面的变化。
在4支试管里分别放入镁、 锌、铁、铜，再分别加入 稀盐酸（或稀硫酸），观 察现象，比较反应的剧烈 程度。如果有气体生成， 判断反应后生成了什么气 体？ （用燃着的小木条放在试 管口检验）
化学方程式
大量气泡，反应最 快
许多气泡，反应快
少量气泡，反应较 慢,溶液由无色变为 浅绿色
无气泡
金属与稀H2SO4
镁 锌 铁
铜
现象
大量气泡，反应最 快 许多气泡，反应快
少量气泡，反应较 慢,溶液由无色变 为浅绿色 无气泡
化学方程式
谁强谁弱你看清楚了吗？
God Save me！！
为什 么受 伤的 总是 我！
活动与探究三：金属与金属化合物溶液的反应
实验
现象
化学方程式
取一支试管倒入一定
量的CuSO4溶液， 将一根用砂纸打磨过
的铁丝浸入溶液中，
浸入溶液中的铁丝
表面覆盖一层紫红 色的物质
Fe＋ CuSO4 ==Cu＋ FeSO4
观察现象。
取一支试管倒入一定
量的AgNO3溶液， 将一根用砂纸打磨过
金属材料的物理性质和工程应用
金属材料的物理性质和工程应用金属材料是一种主要的工程材料，具有众多优异的物理性质，例如良好的导电性、导热性、强度、延展性和可塑性等。
这些物理性质使得金属材料在众多领域得到广泛应用，例如建筑、机械、汽车、电子、航空航天等。
首先，我们来讨论金属材料的物理性质。
金属材料的导电性和导热性非常好。
这是因为，金属原子的外层电子能够自由运动，形成电流和热流。
因此，金属材料常用于制作电子、电器等产品。
同时，金属材料的强度和刚性也很高，因为金属原子之间的键合非常紧密。
这使得金属材料能够承受很大的负荷和扭曲力，并保持稳定的形态。
另外，金属材料还具有良好的延展性和可塑性，因为金属原子之间的键合可以相对容易地断开和重新连结。
这使得金属材料能够被轻松地加工成各种形状和尺寸，如铸造、锻造、旋压、冷拔、焊接等。
其次，我们来看一下金属材料在工程中的应用。
金属材料的强度和刚性使得它们常用于制造各种机械零件和工具。
例如，大型机床、汽车引擎、空调压缩机等都需要使用金属制成的部件来达到更高的耐久性和稳定性。
此外，金属材料的导电性和导热性特性也使得它们是电子和电器制造中不可或缺的材料。
例如，手机、笔记本电脑、电视等电子产品中广泛使用金属材料来加强结构和散热。
金属材料还被广泛应用于建筑业中，例如钢结构和铝合金门窗的使用，大大提高了建筑结构的安全性和稳定性。
总之，金属材料是一种物理性质非常优良的工程材料，它在众多领域有着广泛的应用。
不过，金属材料也存在着一些问题，例如金属材料的重量较大、易受腐蚀和变形等。
近年来，随着工业技术的不断发展，人们正在开发和使用越来越多的高强度、超轻型金属材料，解决了许多传统金属材料所固有的问题。
预计在未来的发展中，金属材料将继续扮演重要的角色。
金属材料的物理和化学性质
金属材料的物理和化学性质金属材料一直是工业制品中最重要的成分之一。
在工业制品的方方面面，从轻工业到重工业，从建筑到建造设备和家具，都需要金属材料。
金属材料的优良物理和化学性质是导致这种高度的需要的基本原因。
本文将对金属材料的物理和化学性质进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 密度金属的密度通常很高。
金属原子排列得很紧密，因此金属比其他材料更重，更坚硬。
例如，铁的密度为7.87克/厘米立方，是同体积的木材的10倍以上。
因此，金属的密度通常很高，可以为工业制品提供较高的重量和强度。
2. 熔点大多数金属的熔点都很高，这意味着金属可以经受高温环境的考验。
铁的熔点约为1,535摄氏度，而钴的熔点则高达1,495摄氏度。
由于熔点高，金属的结构更加牢固，可以承受更高的应力和通电性。
3. 热扩散和导热性金属的热扩散和导热性均非常优秀，常用作各种导热管和散热器。
金属材料可在一定范围内自由传导热量，当加热时，热量从加热点向四周辐射和扩散。
二、金属材料的化学性质1. 腐蚀和氧化金属材料的化学稳定性较差，容易遭到腐蚀和氧化的侵蚀。
金属材料可以通过与氧发生反应来产生氧化物。
铁制品在氧气存在的情况下产生了红锈。
金属材料的腐蚀和氧化有时可以增强它的性能，如锌和铜，可以在环境中被氧化，形成一层薄膜，这种薄膜可以防止进一步的氧化。
2. 金属的活化金属的外部表面往往被氧化物所覆盖，而在氧化物下面，金属通常还可以保留其原始的电解质特性。
因此，有时可以通过活化金属表面的方法来提高金属的性能。
活化通常包括去除表面的氧化物或形成一层更为稳定的氧化物。
例如，在污染环境中，汽车中的钢铁表面可能会被污染物所损坏，从而失去原来的功能，但是通过一系列的化学和化学热处理过程可以通过活化钢铁表面来使其重新获得其原始性能并能在污染环境中持久地运行。
3. 导电性金属材料的导电性能也非常优秀，许多金属都是良好的导体，如铜、铝、银等。
许多电子设备都需要使用金属，因为它的导电性能能够让电子通过器件，实现相应的功能。
金属的物理化学性质
金属的物理化学性质金属的物理性质1.金属光泽：1金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金Au是黄色、铜Cu是红色或紫红色、铅Pb是灰蓝色、锌Zn是青白色等;2有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁Fe和银Ag在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。
3典型用途：利用铜的光泽，制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性：1金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序：银Ag>铜Cu>铝Al2主要用途：用作输电线，炊具等3.金属的延展性：1大多数的金属有延性抽丝及展性压薄片，其中金Au的延展性最好;也有少数金属的延展性很差，如锰Mn、锌Zn等;2典型用途：金属可以被扎制成各种不同的形状，金属金打成金箔贴在器物上4.金属的密度：1大多数金属的密度都比较大，但有些金属密度也比较小，如钠Na、钾K等能浮在水面上;密度最大的金属──锇，密度最小的金属──锂2典型用途：利用金属铝Al比较轻，工业上用来制造飞机等航天器5.金属的硬度：1有些金属比较硬，而有些金属比较质软，如铁Fe、铝Al、镁Mg等都比较质软;硬度最高的金属是铬Cr;2典型用途：利用金属的硬度大，制造刀具，钢盔等。
6.金属的熔点：1有的金属熔点比较高，有的金属熔点比较低，熔点最低的金属是汞Hg;熔点最高的金属是钨W;2典型用途：利用金属锡Sn的熔点比较低，用来焊接金属金属的化学性质1.金属与氧气反应大多数金属在一定条件下，都能与氧气发生反应，生成对应的金属氧化物，也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如：“真金不怕火炼”，就是指黄金很难与氧气反应。
1金属镁与氧气发生反应实验现象：在空气中点燃镁带后，镁带剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出白烟，生成一种白色固体。
化学方程式：2Mg+O2点燃===2MgO注意事项：在做点燃实验之前，应先用砂纸将其打磨。
金属材料的物理性质
▪ 3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能 发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使 红外线、雷达射线穿过。
▪ 4. 具有生物特性。有些新型无机非金属材料强 度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的 适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成 的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。
无机非金属材料
活动与探究：寻找身边的非金属材料 传统非金属材料: 水泥、玻璃、陶瓷等 新型无机▪ 1.能承受高温、强度高。 例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具
有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、 永久性模具等。
▪ 2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可 以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性 材料常被用于集成电路的基板。
如果在金属中加热熔合某些 金属或非金属，就可以制得具 有金属特性的合金。 如：
生铁（含碳量2%~4.3%）
钢 （含碳量0.03%~2%）
小结：
金属材料包括铁，铝，铜等纯 金属和合金，在金属中加热熔合某 些金属或非金属而制得的合金，其 性能会发生改变，合金的强度和硬 度一般比组成它们的纯金属更高， 抗腐蚀性能等也更好，因此，合金 具有更广泛的用途。
金属的物理性质
粉末状时一般呈 暗灰色或黑色
▪ 具有金属光泽 ▪ 机械强度大 ▪ 较好延展性
延性—抽细丝 展性—压薄片
▪ 良好的导电、导热性
▪ 较高的熔点
金属之最
地壳中含量最高的金属元素── 铝 人体中含量最高的金属元素── 钙 目前世界年产量最高的金属── 铁 导电、导热性最好的金属── 银 硬度最高的金属── 铬 熔点最高的金属── 钨 熔点最低的金属── 汞 密度最大的金属── 锇 密度最小的金属── 锂 ……
金属的物理性质
金属的物理性质 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
纯金属具有以下几样共同的物理性质一金属具有很好的延展性
二金属具有良好的导电性导热性
三金属具有金属光泽
四金属有一定的软硬度能够弯曲
在金属界有这样几个之最
首先地壳中
含量最高的金属元素是铝
人体中含量最高的金属元素是钙
目前世界年产量最高的金属是铁
导电导热性最好的金属是银
硬度最高的金属是镉
熔点最高的金属是钨
熔点最低的金属是汞
密度最大的金属是铬
密度最小的金属是锂
在这里我们重点需要注意的就是
在常温下一般的金属单质
都是固体形式存在
只有一种特例就是汞
汞俗称水银
它在常温下是以液态存在的
我们最常见到的汞
是在我们的体温计当中
所谓合金其实就是在金属当中融合一些其它金属或者是非金属形成一种具有金属特征的混合物。
金属的物理性质.
主要性能
熔点低
光泽好、耐磨、 易加工 光泽好、耐磨、 易加工
主要用途
焊接金属
金饰品、 钱币、 电子元件 金饰品
18K黄 金、银、 金 铜 18K白 金、铜、 金 镍、锌 武德 合金 铋、铅、 锡、镉
熔点低
制电路保险 丝、自动灭 火和防爆安 全装置等
合金 主要成分 黄铜 铜、锌
主要性能
主要用途
合金 主要成分
球墨 铸铁 铁、碳、 硅、锰 铁、锰、 碳 主要性能 机器强度 好 韧性好、 硬度大
主要用途
在某些场合 可代替钢 钢轨、挖掘机铲斗 、坦克装甲、 自行车架
锰钢 不锈 钢
硬铝
铁、铬、 镍
铝、铜、 镁、硅
抗腐蚀 性好
强度和硬 度好
医疗器械、炊具、 容器、反应釡
火箭、飞机、轮船 等制造业
合金 主要成分
（2）典型用途：利用金属锡（Sn）的熔点 比较低，用来焊接金属,保险丝
1. 为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁 制而不用铅制？ 2. 银的导电性比铜好，为什么电线 一般用铜制而不用银制？ 3. 为什么灯泡里的灯丝用钨制而不 用锡制？如果用锡制，可能出现 什么情况？ 4. 为什么有的铁制品如水龙头等要 镀铬？如果镀金怎么样？
硬铝 硬度大 强度高 密度小
4 .钛和钛的合金
• • • • • • 储量丰富 高于铜、锌、锡铅等金属 机械性能好 可塑性好，易于加工 强度高 是不锈钢的3.5倍，铝合金的1.3倍。 耐腐蚀 在空气中非常稳定，对海水特别稳定 密度小 4.51g/cm3 耐热耐低温 在-200℃——600℃ 都有较好的 性能 • 与人体组织有较好的相容性。
二.合金
1.合金：由一种金属和其他金属
金属物理性质
你知道哪些金属？见过哪些 金属？把它们的名称和元素
符号写在课本p.114的表5-1
中。看看谁知道的最多！
编辑课件
1
金属在生活中的应用
举例：金属在生活中的应用，分别利用了金 属的哪些特性？
饰品 铜线
钨丝灯泡
金箔
铝、镁、钛广泛用于制作飞行器外壳
编辑课件
………… 2
金属的物理性质
• 金属光泽
调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，
镁和铁全部反应消失后，天平的指针 （A ）
A．偏向加铁的一边
B．偏向加镁的一边
C．仍停留在原来的位置 D．无法确定
编辑课件
33
金属的相关计算
4、为了测定某黄铜（含锌和铜）中铜的质量分数，取 10g黄铜加入到足量的稀硫酸中，使其充分反应，产生氢 气0.1g。则样品中铜的质量分数为 67.5% 。
1、为何菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ 铁的硬度大，密度小，结实轻便。
2、卫生有的铁制品如水龙头镀铬，而不镀金？ 金的硬度小，易磨损，且价格昂贵。
3、银导电性比铜好，为什么不用银制造电线、电缆？ 银价格昂贵。 4、为什么铁制锅铲需要加上木柄或塑料柄？
铁具有导热性，而木柄或塑料导热性较差，不致烫伤。
2、发生装置：
方便、简单 可随时添加药品 控制液体的流速控 编制辑课生件成气体的速率
随开随用
随关随停
23
3、收集装置：
实验室制氢气
向下排空气法
排水法
氢气密度比空气小， 氢气在水中溶解度较
且不与空气反应
小，且不与水反应
何时开始收集氢气: 当气泡连续、均匀冒出水面时
排水法收集时何时表明已收满：水排完且有大气泡从瓶口中逸出
金属冶炼中的物理性质
金属的光学性质
光的吸收和反射
金属对光的吸收和反射能力取决于其表面结构和 组成成分。
颜色与金属
金属呈现不同颜色与其对光的吸收和反射有关， 例如金呈黄色、铜呈红色。
金属的光泽
金属的光泽是其表面反射光的能力，与金属的微 观结构和表面平滑度有关。
金属的声学性质
声波传播
金属中声波的传播速度和衰减程度是衡量其声学性质的重要参数 。
金属的比热容
01
比热容定义
02
比热容计算公式
金属的比热容是指单位质量的物质温 度升高或降低1℃所吸收或放出的热 量，通常用C表示，单位为焦耳/克·摄 氏度（J/g·℃）。
比热容（C）=热量（Q）/质量（m ）·温度变化（Δt）。
03
影响因素
金属的比热容受其内部原子或分子的 热运动速度、晶格结构和温度等因素 影响。
金属合金化过程中的物理性质变化
合金组成
金属与其他元素组成的合金。
相变温度
合金在熔化、凝固、再加热等 过程中，相变温度会发生变化 。
热膨胀系数变化
合金的热膨胀系数与组成合金 的元素有关，通常不同元素的 组合会导致热膨胀系数的变化 。
电导率变化
合金的电导率与组成合金的元 素有关，通常不同元素的组合
会导致电导率的变化。
熔点与金属冶炼
在金属冶炼过程中，熔点的差异决定了不同金属的熔 炼温度，从而影响金属的提取和分离。
金属的沸点
沸点定义
01
金属的沸点是指金属从液态开始沸腾变成气态的温度。
影响因素
02
金属的沸点受到金属的纯度、金属表面的压力以及金属的晶格
结构等因素的影响。
沸点与金属冶炼
03
在金属冶炼过程中，沸点的差异决定了不同金属的气化温度，
金属与非金属物理性质的比较
金属与非金属物理性质的比较
金属和非金属的物理性质各有特点，它们的比较如下：
一、密度
1、金属：大多数金属的密度较高，一般在5—12 g/cm3，通常可以用于质量的精确测量。
2、非金属：由于非金属的分子结构比较复杂，一般具有较低的密度，在0.4—3 g/cm3之间。
二、硬度
1、金属：大部分金属具有较强的抗压硬度，即抗弯曲、磨损等能力也比较强。
2、非金属：因其结构体积大、分子结构复杂，所以硬度比较低，抗压硬度差，容易变形，例如：某些橡胶材料。
三、弹性
1、金属：大部分金属具有较好的弹性，且能够经受有效的弹性变形。
2、非金属：复杂的分子结构，使得它们的弹性要低于金属，橡胶等具
有比较好的弹性，石棉等则具有比较差的弹性。
四、熔点
1、金属：金属的熔点较高，一般在800摄氏度以上，它们也具有良好的熔点稳定性，即在温度和加热过程中，不容易发生熔池变化。
2、非金属：其熔点一般较低，某些非金属在常温下就会溶解，例如某些有机物，其熔点仅为几十摄氏度。
五、折射率
1、金属：相对于空气，大多数金属的折射率接近1.0，表现出色散能力较差，一般可以看到它们的原色。
2、非金属：它们的折射率较高，多数在1.5—2.5之间，表现出良好的色散能力，光线经过物体容易发生偏折，通常有色光镜效应。
总而言之，金属和非金属的物理性质存在很大的差异，它们各有优缺点，可供在不同场合使用。
它们主要的差异在于密度、硬度、弹性、熔点以及折射率等方面。
因此，在挑选合适的材料时，应根据所需功能以及使用场合认真研究其特性，选择最佳材料。
《金属的物理性质和某些化学性质》 讲义
《金属的物理性质和某些化学性质》讲义一、金属的物理性质金属是我们日常生活中常见的物质，从金、银、铜等贵金属到铁、铝等广泛应用的金属，它们都具有一些独特的物理性质。
首先，金属具有良好的导电性和导热性。
这是因为金属内部存在着大量自由移动的电子，这些电子能够自由地在金属晶格中运动，从而传递电流和热能。
例如，铜是一种优良的导电材料，常用于电线制造；而铝的导热性能较好，常被用于制作炊具。
金属通常具有较高的光泽，也就是我们常说的“金属光泽”。
这是由于金属表面对光的反射能力较强。
像黄金的金黄色光泽、白银的银白色光泽，都使其在珠宝制作中备受青睐。
大多数金属具有良好的延展性和可塑性。
它们能够被拉成细丝、压成薄片。
例如，金可以被制成极薄的金箔，用于装饰和工艺品制作。
金属的密度和硬度各不相同。
像铁、铜等金属密度较大，而铝的密度相对较小。
在硬度方面，钨是一种非常硬的金属，常用于制造耐磨的零件；而钠、钾等金属则质地较软。
此外，金属的熔点和沸点也有很大的差异。
钨的熔点高达 3410℃，而汞在常温下呈液态，其沸点为 3567℃。
二、金属的化学性质金属的化学性质较为活泼，但活泼程度因金属种类而异。
金属与氧气的反应是常见的化学现象。
例如，铁在潮湿的空气中容易生锈，生成铁锈（主要成分是氧化铁）；而铝在空气中能与氧气迅速反应，形成一层致密的氧化铝保护膜，阻止内部的铝继续被氧化。
金属与酸的反应也是重要的化学性质之一。
活泼金属如锌、镁能与稀盐酸、稀硫酸发生反应，产生氢气。
例如，锌与稀硫酸反应的化学方程式为：Zn ＋ H₂SO₄＝ ZnSO₄＋ H₂↑ 。
但像铜等不活泼金属则不能与稀酸发生反应。
金属还能与某些盐溶液发生置换反应。
比如，铁能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，反应的化学方程式为：Fe ＋ CuSO₄＝ FeSO₄＋ Cu 。
三、金属活动性顺序为了比较不同金属的化学活泼性，科学家们总结出了金属活动性顺序：钾（K）、钙（Ca）、钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、锌（Zn）、铁（Fe）、锡（Sn）、铅（Pb）、（H）、铜（Cu）、汞（Hg）、银（Ag）、铂（Pt）、金（Au）。
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第二章镁铝第一节金属的物理性质目标:１,了解金属的分类.２,理解金属晶体的结构特点,金属键的概念.并能解释金属单质的一些特性.３,比较四类晶体在结构,物性上的异同.重点:金属的物理性质.难点:金属键,金属晶体.引入:金属之重要性.新授:(一.)概述一.元素: 占４/５在已发现的一百多种元素里，大约有五分之四是金属元素。
这一章主要学习两种重要的轻金属镁和铝。
二.分类:金属有不同的分类方法。
在冶金工业上，人们常把金属分为黑色金属（包括铁、铬、锰）和有色金属（铁、铬、锰以外的金属）两大类。
人们也常按照密度大小来把金属分类，把密度小于4.5g/cm3的叫做轻金属（如钾、钠、钙、镁、铝等）；把密度大于4.5g/cm3的叫做重金属（如铜、镍、锡、铅等）。
此外，还可把金属分为常见金属（如铁、铝等）和稀有金属（如锆、铪、铌、钼等）。
板书：黑色金属仅: 铁.钴.镍有色金属介绍:铁的外观颜色,(与命名有关)铁与人类历史的发展.轻金属以密度４.５为界重金属介绍:重金属及其盐的毒性,如:铜绿;汽油中的铅; 但注意BaSO4.BaCO３的差别.常见金属稀有金属介绍: 稀有金属元素及其应用前景;我国占有世界上的绝大部分资源.三.通性:金属有许多共同性质，像有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性等。
(二.)金属键.金属晶体.一.概念:怎样解释金属的这些共同性质呢？金属（除汞外）在常温下一般都是晶体。
用X射线进行研究发现，在晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。
数学方法可计算出,一定大小的原子,什么方式堆积是最紧密的堆积。
观察与计算一致.问题:金属原子之间为什么能.且都是紧密的结合在一起呢?假设:因为金属原子的最外层电子易失去,原子失去电子后就成为金属阳离子和很多的电子,称这些电子为自由电子,那么,在金属晶体中,其立体模型想像为:如图:金属离子浸在雾一样的自由电子之中.分析金属阳离子的受力情况,引出如下概念：金属键---------金属晶体中,金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用.金属晶体--------由金属键形成的晶体.二.解释金属的通性.１.导电. 关键词:电场中,自由电子定向运动.２.传热. 关键词:自由电子与金属离子碰撞而交换能量.3、可延展关键词：形变末破坏金属键。
补充：碱金属单质的熔点、沸点、硬度的变化规律。
钠、镁、铝的熔点、沸点、硬度的变化规律。
小结：影响金属物性的主要因素是：金属离子的电荷数、半径。
* 熔点最高的金属是钨、最低的是汞；硬度最大的是铬。
第二节镁和铝的性质目标:1.了解合金的概念.用途和熔点特征,介绍镁铝合金.2掌握镁.铝的性质及性质差异.3.掌握铝热剂,铝热反应及应用.重点:镁.铝的性质难点:铝的两性新授：镁和铝都是第三周期的金属元素，它们原子的价电子数都比较少，因而性质有类似的地方。
但是由于结构不同，所以它们的性质又有许多差异。
为了便于比较，我们把镁和铝的性质并列介绍。
(一.)物性.１.小(密度,硬度) . 低(熔点,沸点)２.优良. 导电, 延展.３合金. -------由金属与金属或非金属熔合而成的具有金属性质的混合物.介绍:熔点低于任一组成的金属. 如: 保险丝.(二)化性:镁或铝原子的最外层分别有2个或3个电子，它们都容易失去最外层电子成为阳离子。
镁和铝是比较活泼的金属，能跟非金属、酸等起反应。
一,与非金属反应.(１).与氧气１.常温:在常温下，镁和铝在空气里都能跟氧气起反应，生成一层致密而坚固的氧化物薄膜，从而使金属失去光泽。
但是，这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化，所以镁和铝都有抗腐蚀的性能。
(与钝化同理但说法不同)2．加热:镁在空气里点燃可以燃烧，放出大量的热并发出耀眼的白光。
我们利用镁的这种性质来制造照明弹等。
铝跟氧气起反应没有镁那样容易，可是把铝粉或铝箔放在氧气里加热，铝也能燃烧，放出大量的热，同时发出耀眼的白光。
但是，在空气里，只是在高温下，铝才能发生这样剧烈的变化。
上述差异可据氧化还原反应原理分析.(２)与硫,氮气.2Al + 3S===Al2S33Mg + N2====Mg3N2介绍: 产物在水中都不存在(制法), 反应时相当于复分解Al2S3 + 6 H2O===2Al(OH)3+ 3H2SMg3N2 +6 H2O===3Mg(OH)2 + 2NH3(３)与卤素但:2Ａl + 3I2===2AlI3需要催化剂, 据氧化还原反应原理可分析出该结论二.与酸反应通性;介绍:与硝酸反应时还原产物的复杂性.与强碱反应2Al +5H2O===2Al(OH)3 + 3H2Al(OH)3 + NaOH===NaAlO2+ 2H2O2Al +2NaOH + 6H2O===NaAlO2 + 4H2O复习硅与碱的反应.四,与某些氧化物.２Ｍg + CO2===2MgO + C演示:〔实验2－1〕如右图所示，点燃镁条，放入盛有二氧化碳的集气瓶里，镁条剧烈燃烧，生成氧化镁，析出的碳附着在集气瓶内壁上。
〔实验2－2〕用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起使四周都有四层。
把内层的纸漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另盛沙的蒸发皿。
把5g炒干的氧化铁粉末和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条，观察发生的现象。
从实验我们看到，镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高的温度下发生了剧烈的反应，放出大量的热，发出耀眼的光芒。
我们还可以看到纸漏斗下部被烧穿，有熔融物落入沙中。
冷却后除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。
这个反应叫铝热反应。
在反应中放出大量的热，可达很高的温度，生成了氧化铝和液态铁。
Al + Fe2O3===Al2O3 + Fe通常把铝粉和氧化铁的混合物叫铝热剂。
铝热反应原理可以应用在生产上，例如焊接钢轨等。
往铝热剂里加入一定量的铁合金和铁钉屑，把这种混合物放到特制的坩埚里，点燃后，立即发生剧烈的复杂的化学反应，产生了高温的钢水和熔渣。
随即把高温钢水浇入扣在两根钢轨缝上的沙型中，这样可以把两根钢轨焊接起来（如右图）。
这种焊接不用电源，而且焊接的速度快，设备简易，适合在野外作业。
用这种焊接方法可以把比较短的钢轨（12.5～25m）焊接成较长的钢轨（约1000m），这在建设铁道的无缝线路上有着重要的意义。
此外，工业上，也用铝热剂的焊接法焊接大截面的钢材部件。
铝热剂还有:Al + ( FeO, Fe2O3, Fe3O4, V2O5, WO3, MnO2)第三节.镁和铝的重要化合物目标:1.掌握氧化镁.氯化镁的物性,化性.来源及主要用途2.掌握氧化铝,氢氧化铝,铝盐的性质,制备,主要用途及转化关系.3.理解复盐的组成,明矾的物性的净水原理.重点:氧化铝,氢氧化铝,铝盐的性质及转化关系.难点:氧化铝,氢氧化铝,铝盐的转化关系.(一.)镁的重要化合物一.ＭgO１.物性:镁在空气里燃烧可以生成氧化镁。
工业上通常由煅烧菱镁矿（主要成分是MgCO3）来制取氧化镁：氧化镁是密度很小的白色粉末，它的熔点高达2800℃，是优良的耐火材料，常用来制造耐火砖、耐火管和坩埚等。
板书：白色粉末,熔点高,------制耐火材料.２.化性:氧化镁是一种碱性氧化物，可以跟水缓慢地反应生成氢氧化镁复习: MgO + H2O===Mg(OH)23. 工业来源菱镁矿MgCO3====MgO + CO2不溶性碳酸盐受热与此相似,举例:CaCO3===CuCO3===二, MgCl2１, 工业来源:从光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）溶液里把KCl提出以后，把溶液浓缩，就得到六水合氯化镁（MgCl2·6H2O）晶体。
氯化镁也存在于海水里，它是制取食盐的副产品。
在制盐剩下的苦卤里加入熟石灰，或直接把海水引入水渠中加入熟石灰，氢氧化镁就沉淀析出。
然后用盐酸溶解氢氧化镁，再将溶液浓缩，就得到氯化镁晶体。
氯化镁是一种无色、苦味、易溶的晶体，极易吸收空气中的水分而潮解，粗制食盐在潮湿的空气中容易吸湿变潮，就是由于里面含有少量氯化镁杂质的缘故。
氯化镁是制取镁的重要原料，工业上采用通电分解熔融的氯化镁的方法制取镁。
板书：光卤石(复盐)KCl.MgCl2.6H2O-------MgCl2.6H2O------MgCl2------Mg或由制食盐的卤水中提取,(步骤?-----)２.主要用途:制金属镁.三.Mg(OH)2演示并写出离子反应方程式.Mg2+ + OH--===Mg(OH)2Mg2+ + 2NH3.H2O===Mg(OH)2 + NH4+第二课时(二.)铝的重要化合物一.Al2O31．存在:氧化铝（Al2O3·H2O）、三水合氧化铝（Al2O3·3H2O）以及少量氧化铁和石英等杂质组成的。
铝土矿可用来提取纯氧化铝。
氧化铝是一种白色难熔的物质，工业上，主要是以氧化铝为原料，采用通电分解的方法制得铝的。
氧化铝也是一种比较好的耐火材料，它可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。
刚玉是天然产的无色氧化铝晶体。
刚玉的硬度很大，仅次于金刚石。
因此，它常被用来制成砂轮、研磨纸或研磨石等，用以加工光学仪器和某些金属制品。
通常所说的蓝宝石和红宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉。
它们可以用做精密仪器和手表的轴承。
板书：铝土矿(钒土)刚玉其形式有:红.蓝宝石,属原子晶体与二氧化硅的两种存在形式相似.２.物性轻,高熔点,可制耐火材料.3．化性:氧化铝是典型的两性氧化物，新制备的氧化铝既能跟酸起反应生成铝盐，又能跟碱起反应生成偏铝酸盐。
氧化铝不溶于水，因此，不能用它来制备氢氧化铝。
两性(复习)Al2O3 + 6H+===2Al3+ +3 H2OAl2O3 + 2OH--===2AlO2-- + H2O二, Al(OH)31. 物性:凝聚水中悬浮物(净水),吸附色素.以９５年洪水为例,说明其作用.2．化性:氢氧化铝是不溶于水的白色胶状物质。
氢氧化铝能凝聚水中悬浮物，又有吸附色素的性能。
在实验室里我们可以用铝盐溶液跟氨水的反应来制备氢氧化铝。
〔实验2－3〕把3mL0.5mol/L硫酸铝溶液注入试管里，向硫酸铝溶液里滴加氨水，生成蓬松的白色胶状氢氧化铝沉淀，继续滴加氨水，直到不再产生沉淀为止。
过滤，用蒸馏水冲洗沉淀，得到较纯净的氢氧化铝（大部分留下做下面的实验）。
取少量氢氧化铝沉淀放在蒸发皿里，加热。
观察氢氧化铝的分解。
上述实验的反应用化学方程式可表示如下：〔实验2－4〕把上面实验制得的氢氧化铝沉淀分装在两个试管里，往一个试管里滴加2mol/L盐酸；往另一个试管滴加2mol/L氢氧化钠溶液。
观察两个试管里发生的现象。
通过上述实验我们看到，氢氧化铝在酸或强碱的溶液里都能溶解。