(完整版)金属之最,元素之最

金属之“最”一经为人们发现，很快就会在科学技术的太空中，爆开五彩缤纷的礼花! 你看，当人们发现了最难熔的金属？？钨之后，1910 年第一个钨丝灯泡就问世了，成为人类征服黑暗的一个划时代成就。

1947年，比强度（强度和比重的比值）最高的金属？？纯钛被较多地提炼出来后，天空很快出现了飞行速度超过音速2、3 倍的飞机，接着又出现了探索宇宙奥秘的飞船。

所以，探讨一下金属之“最”？？它的超群特性是很有意思的。

⑴地壳中含量最多的金属元素——铝，Al 。

约占地壳总重量的8％，地球上到处都有铝的化合物，普通的泥土中，也含有许多氧化铝。

日常生活中，用于保护钢铁制品所使用的“银粉” 实际上是金属铝的粉末。

⑵人体中含量最高的金属元素——钙，Ca⑶目前世界年产量最高的金属——铁，Fe⑷导电、导热性最好的金属一一银，Ag。

银，闪耀着月亮般明亮的光辉。

它不仅可以用作装饰，还用于工业领域，银的化学性质极为稳定，在空气中不易生锈，即便加热也不和氧发生反应，它的导电能力在普通金属中名列第一，超过汞和铜。

其导电性为汞的59 倍。

因此一些精密仪表常用银丝作导线，电子管的插脚，电器表面都镀上了银，这样做不仅仅是为了美观而是使它具有最强的导电能力。

家用热水瓶内壁上的金属是银。

⑸硬度最高的金属一一铬，Cr。

素有“硬骨头”美称的铬，是自然界最硬的金属。

铬呈银白色，化学性质稳定，在水和空气中基本不生锈。

它的主要用途是制造合金，炼制不锈钢。

不锈钢的问世，被公认为20世纪最大技术发明之一，具有划时代的意义。

它不仅推动了医疗、仪表和国防工业的发展，而且也在食品加工、纺织印染、制烟造酒行业中大显身手，屡立战功。

⑹熔点最高的金属一一钨，W。

白炽灯、碘钨灯、真空管中的灯丝，都是用钨制成的。

因为钨是熔点最高的金属，曾被人们称为“耐高温冠军”，它的熔点高达3410 C,每立方厘米重达19 克多。

钨的硬度在金属中也名列前茅。

令人惊奇的是，这种熔点高、硬度大的金属，却有少见的可塑性，一根1 千克重的钨棒，可以拉成长达300多公里的细丝。

这种细丝在摄氏3000 度的高温环境中，仍具有一定强度，而且发光效率高，使用寿命长，是制造各种灯泡灯丝的好材料。

当白炽灯点亮时，灯丝的温度在3000 C以上，在这种温度下，其它金属早已熔化成液体，甚至变成气体。

只有钨能承受。

钨的最大用途，是制造钨钢。

用钨钢打造工具，要比普通钢工具强度提高几倍、几十倍；用钨钢制造炮筒、枪筒，在连续射击时，即使筒身被弹丸摩擦得滚烫，仍能保持艮好弹性和机械强度。

我国钨的储量居世界第一位。

其中以江西的大庚山脉储量最多。

⑺熔点最低的金属一一汞，Hg :熔点-39.3 C,常温呈液态，可填充在温度计中。

（??其凝固点为一38. 7C。

？?）⑻自然界密度最大的金属——锇，Os：它存在于锇铱矿中，硬而脆，每立方厘米重达22.48克，为同体积锂的41.35 倍重。

我们平时常用的铱金笔，笔尖上有着不到1 毫米的银白色的小圆粒，这个小圆粒用的就是金属锇的合金。

锇是一种硬度很高的灰蓝色金属，耐磨性很好。

故而用它做笔尖，再合适不过。

由于这一优良特性，锇还可以用来做钟表，重要仪器的轴承，寿命会很长。

锇最突出的特征，倒不是硬度高，而是最重的金属。

每立方厘米锇重达22.7 克，也就是说，每立方米的锇就有22.7 吨重。

与锇相比，自然界中铁的密度只有它的三分之一，而铅只有它的二分之一。

锇是一种非常稳定的金属，熔点为2700 C。

它不但不溶于普通的酸，甚至溶解力最强的王水(一个体积的浓硝酸与三个体积浓盐酸配制成的混合酸)也奈何它不得。

金属锇如此稳定，但粉末状的锇就非常活跃了。

它在常温下就会逐渐被氧化。

锇是在1804 年由英国化学家田南特发现的。

⑼自然界密度最小的、最轻的金属——锂，Li。

每立方厘米只有0.543克重，扔在水里会漂浮；如果用锂做一架飞机，两个人就能抬着它走、锂有漂亮的银白色的外表，个性活泼，有很强的化学反应能力，在工业生产和日常生活中用途很广。

特别是不久之前，锂又和原子能工业结了缘。

大家都听说过威力强大的氢弹。

但是，氢弹里装的氢，是比普通氢重1 倍的重氢(氘)或重2 倍的超重氢(氚)、用锂能够生产出超重氢？？氚，还能制造出氢化锂、氘化锂、氚化锂。

1967年6月17日，我国成功爆炸的第一颗氢弹，“炸药”就是氢化锂和氘化锂。

据计算，1千克氘化锂的爆炸力等于5万吨烈性TNT炸药。

因此，人们把锂叫做“高能金属”。

⑽熔点最低、质地最软的固体金属，光照下最易产生电流的金属一一铯，Cs：纯净的铯呈银白色，是最软的金属。

铯在摄氏28.5 度的条件下就开始熔化。

如果把铯放在手里，它很快就会化成液体。

它比石蜡还软，可以随意切成各种形状。

铯有着一种最可贵的性质，就是它的自由电子的活动性特别高。

当其表面受到光线照射时，电子便能获得能量而从表面逸出，产生光电流，这种效应叫做光电效应。

铯的光电效应能力特别好，能使光信号变成电信号，是制造光电管的主要感光材料。

人们便利用它的这一特点，把金属铯喷镀在银片上，制成各种光电管。

在电影、电视、无线电传真、夜视仪以及许多自动控制设备中，都要用到有铯制成的光电管。

所以，铯获得“光敏金属” 、“带眼睛金属”等称号。

(11) 展性最强的金属——金，Au :金是最富有延展性的金属，最薄的金厚度只有1/10000mm。

1g金可以拉成长4000m的细丝。

假如将300g金拉成细丝，可以从南京沿铁路线延伸至北京。

金也可以捶成比纸还薄的金箔，厚度仅有1cm 的50万分之一。

也就是说，把50万张金箔叠合起来，才有1cm 那样厚。

多薄啊！(12) 延性最好的金属——铂，Pt。

最细的铂丝直径只有1/5000mm。

常说的“白金”首饰是用铂加工而成的。

(13) 比强度在目前所有金属材料中最高，制造新型高速飞机的重要金属一一钛，Ti。

许多新型的钛合金，抗拉强度每平方毫米都在100千克以上。

被科学家称为“二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”，纯净的钛是银白色的金属，约在1725 C熔化。

它的主要特点是密度小而强度大，兼有铝和钢的特点。

由于钛有这些优点，所以自50 年代以来，一跃成为突出的稀有金属。

钛可用于制造超过音速3倍的高速飞机。

因为这类飞机在飞行时，表面温度较高，用铝合金和不锈钢，在这种温度下已失去原有性能，而钛合金在550 C以上仍保持良好的机械性能。

钛既能经受摄氏500 度以上高温的锻炼，又抗得住摄氏零下100多度低温的考验。

因此，钛和钛合金是制造飞机、火箭、导弹、潜艇不可缺少的材料。

一架超音速远程截击机，用钛量占其结构总重量的95％。

目前，全世界约有一半以上的钛，用来制造飞机机体和喷气发动机的主要零件。

所以人们称赞钛是“金属空间” 。

(14) 海水中储量最大的放射性元素一一铀，U。

估计达四十亿吨。

是陆地上铀的储量的154,4倍。

(15) 世界上最昂贵的金属——锎,Cf。

1975 年世界提供的锎仅约l 克。

l 克的价格在lO 亿美元左右。

(16) 地球上最稀少的金属一一铼，Re。

稀有金属元素，原子序数75,熔点3180° C,化学性质类似于锰。

可以用“凤毛麟角”四个字来形容。

1925年，德国两位科学家诺达克和塔克用X 射线从铂矿中首次找到铼。

到了1930年，铼的世界总产量也只有3克。

目前，全世界生产的铼加起来也仅有10吨，少得可怜。

为什么?这是因为铼在地壳中的蕴藏量非常少、在辉钼矿中，铼的含量算是最高的了，但也仅仅为万分之一。

铼虽然稀少，但作用巨大。

它是坚硬的银白色金属，比重很大，约为铁的两倍。

其熔点高达3180摄氏度，而且化学性质稳定，能够抵抗酸、碱、盐对它的腐蚀。

在冶金工业中，铼作为合金添加刑，能够提高合金的性能，改善合金的组织机构。

一般情况下，纯钨和纯钼在温度较低的环境中，会变得脆如玻璃，很难进行工艺加工，用途受到极大限制。

但是，人们在钨或钼中加工适量的铼，制成钨铼合金或钼铼合金，合金就会具有良好的塑性，能够加工成各种结构材料，同时还会保持“三高”？？高硬度、高强度、高耐温性。

美国宇宙飞船上的很多零部件，都用这类铼合全制造。

此外，铼还具有很高的硬度和机械强度，具有高电阻和其它电学特性。

例如，一根比头发还细的铼合金丝，能承受7 千克的重力；一般电器设备中的电触器，有时几昼夜就损坏，而铼制电触器可以使用数月甚至数年；普通钨灯丝表面涂上一层铼，使用寿命可延长10倍。

用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等，化学上用做催化剂。

(17) 抗腐蚀能力最强一一铌，Nb。

一种具有极亮光泽的铂灰色韧性金属元素，主要为五价，产于铌铁矿及其他各种稀有矿物中;但总是伴随着钽(因为它们化学性质十分类似),钽可作为副产品被从中分离出来。

铌主要用于合金中(如不锈钢中,少量的铌可防止晶间腐蚀)。

把铌放在空气中十几年，表面也不会生锈。

英国化学家哈契特在1801 年，第一个发现铌元素。

经过人们艰苦劳动，直到1929 年才制得纯净的金属铌。

铌不仅银装素裹，色泽可爱，而且质地坚硬，非常耐腐蚀。

把铌放在浓热的硝酸中两个月，放在能够消融黄金、白金的王水中六昼夜，结果它仍然是“面不改色” ，安然无恙!所以铌被人们誉为“抗腐蚀大王” ，在化学工业中被广泛用来制造各种耐酸设备。

铌能吸收气体，用作除气剂，也是一种良好的超导体。

(18) 在生活，生产中使用最广泛的金属一一铁，Fe。

但一般不使用纯铁，而使用铁的合金。

如熟铁(含碳在0.03%以下的铁碳合金)，生铁(含碳在2%以上的铁碳含金)，钢(含碳在0.03%〜2% 铁碳合金)。

(19) 金属中的杀菌冠军一一银，Ag。

每升水中只要有一千亿分之二克的Ag+，就能消灭细菌。

(20) 最稳定的金属单质是金，Au。

(21) 最少的金属一一钋，Po。

地壳中的总量极微。

化学性质类似于碲和铋的一种放射性金属元素。

它存在于沥青铀矿及其他含铀矿物中，也存在于镭-铅废渣中及废氡管内，而在核反应堆中用中子轰击铋则可以生产大量的钋[polonium] 。

(22) 最能吸收气体的金属一一钯，Pd。

常温下，1体积金属钯能吸收900 —2800体积的氢气。

一种柔软的，易拉长的，银白色的，保持光泽的金属性元素，常与铂共生，尤其在金、镍和铜矿中存在。

因为它能吸收大量氢，常用作除氢的过滤器或氢化作用的催化剂。

其合金可用于电子接触器、珠宝、无磁性表部件以及外科医用器具。

原子序数46。

(23) 硬度最小的金属一一钠，Na。

其莫式硬度为O. 4，室温下可用小刀切割。

(24) 最易应用的超导元素——铌，Nb。

把它冷封到—263. 9 C的超低温时，会变成几乎没有电的超导体。

(25) ??最重的金属元素一铱。

每立方米的铱重达22. 65 吨。

它的比重约为铅的2 倍、铁的3倍(比重仅次于铱的是金属锇，每立方米重达22. 16吨)。