金属和非金属单质物理性质

金属和非金属单质物理性质

金属有金属光泽、不透明、容易传热、导电，可以被拉成细丝、展成薄片、塑成各种形状。不少金属包括游离态及其化合态，在火焰上灼烧时，会使火焰呈现特殊的颜色，根据这种颜色可以判定某种金属或金属离子的存在。如钠呈黄色、钾呈浅紫色，透过蓝色的钴玻璃观察、钙呈砖红色、铜呈绿色。金属也具有各自不同的密度、熔点、硬度等。如密度最小的锂、熔点最低的汞、而钨的熔点高达3370℃。

非金属在常温下，形态不一，除溴是液态外，有的是气态，如氢、氧、氮等；有的是固态，如碳、磷、硫等。多数没有光泽，颜色也不一致。通常没有延展性，导热性差，除石墨、晶体硅、碲等少数外，一般都是不良导体，密度较小，固态的密度大都在2-5之间，在5以上的只有砷、碲等少数。

求 初高中化学常用金属与非金属的物理性质与化学性质

高中化学常见物质物理性质归纳 1．颜色的规律（1）常见物质颜色 ① 以红色为基色的物质 红色：难溶于水的Cu,Cu2O,Fe2O3,HgO等. 碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液. 橙红色：浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等. 棕红色：Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等. ② 以黄色为基色的物质 黄色：难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等. 溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等. 浅黄色：溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液,还有黄磷、Na2O2、氟气. 棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟. ③ 以棕或褐色为基色的物质 碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等 ④ 以蓝色为基色的物质 蓝色：新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等. 浅蓝色：臭氧、液氧等 蓝色火焰：硫、硫化氢、一氧化碳的火焰.甲烷、氢气火焰（蓝色易受干扰）. ⑤ 以绿色为色的物质 浅绿色：Cu2(OH)2CO3,FeCl2,FeSO4?7H2O. 绿色：浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色. 深黑绿色：K2MnO4. 黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液. ⑥ 以紫色为基色的物质 KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K＋离子的焰色等. ⑦ 以黑色为基色的物质 黑色：碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O). 浅黑色：铁粉. 棕黑色：二氧化锰. ⑧ 白色物质 ★ 无色晶体的粉末或烟尘； ★ 与水强烈反应的P2O5； ★ 难溶于水和稀酸的：AgCl,BaSO3,PbSO4； ★ 难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3,Ba3(PO4)2,BaCO3,CaCO3,Ca3(PO4)2,CaHPO4,Al(OH)3,Al2O3,ZnO,Zn(OH)2,ZnS,Fe(OH)2,Ag2SO3,CaSO3等； ★ 微溶于水的：CaSO4,Ca(OH)2,PbCl2,MgCO3,Ag2SO4； ★ 与水反应的氧化物：完全反应的：BaO,CaO,Na2O； 不完全反应的：MgO. ⑨ 灰色物质 石墨灰色鳞片状、砷、硒（有时灰红色）、锗等. （2）离子在水溶液或水合晶体的颜色 ① 水合离子带色的： Fe2＋：浅绿色； Cu2＋：蓝色； Fe3＋：浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-； MnO4-：紫色 ：血红色； ：苯酚与FeCl3的反应开成的紫色. ②主族元素在水溶液中的离子（包括含氧酸根）无色. 运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色. （3）主族金属单质颜色的特殊性 ⅠA,ⅡA,ⅣA,ⅤA的金属大多数是银白色. 铯：带微黄色钡：带微黄色 铅：带蓝白色铋：带微红色 （4）其他金属单质的颜色铜呈紫红色（或红）,金为黄色,其他金属多为银白色,少数为灰白色（如锗）. （5）非金属单质的颜色卤素均有色；氧族除氧外,均有色；氮族除氮外,均有色；碳族除某些同素异形体（金钢石）外,均有色. 2．物质气味的规律（常见气体、挥发物气味） ① 没有气味的气体：H2,O2,N2,CO2,CO,稀有气体,甲烷,乙炔. ② 有刺激性气味：HCl,HBr,HI,HF,SO2,NO2,NH3?HNO3(浓液)、乙醛(液). ③ 具有强烈刺激性气味气体和挥发物：Cl2,Br2,甲醛,冰醋酸. ④ 稀有气味：C2H2. ⑤ 臭鸡蛋味：H2S. ⑥ 特殊气味：苯(液)、甲苯(液)、苯酚(液)、石油(液)、煤焦油(液)、白磷. ⑦ 特殊气味：乙醇(液)、低级酯. ⑧ 芳香(果香)气味：低级酯(液). ⑨ 特殊难闻气味：不纯的C2H2(混有H2S,PH3等). 3．熔点、沸点的规律晶体纯物质有固定熔点；不纯物质凝固点与成分有关（凝固点不固定）. 非晶体物质,如玻璃、水泥、石蜡、塑料等,受热变软,渐变流动性（软化过程）直至液体,没有熔点. 沸点指液体饱和蒸气压与外界压强相同时的温度,外压力为标准压(1.01×105Pa)时,称正常沸点.外界压强越低,沸点也越低,因此减压可降低沸点.沸点时呈气、液平衡状态. （1）由周期表看主族单质的熔、沸点 同一主族单质的熔点基本上是越向下金属熔点渐低；而非金属单质熔点、沸点渐高.但碳族元素特殊,即C,Si,Ge,Sn越向下,熔点越低,与金属族相似.还有ⅢA族的镓熔点比铟、铊低,ⅣA族的锡熔点比铅低. （2）同周期中的几个区域的熔点规律 ① 高熔点单质 C,Si,B三角形小区域,因其为原子晶体,熔点高.金刚石和石墨的熔点最高大于3550℃,金属元素的高熔点区在过渡元素的中部和中下部,其最高熔点为钨（3410℃）. ② 低熔点单质 非金属低熔点单质集中于周期表的右和右上方,另有IA的氢气.其中稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者,而氦是熔点（－272.2℃,26×105Pa）、沸点（268.9℃）最低. 金属的低熔点区有两处：IA、ⅡB族Zn,Cd,Hg及ⅢA族中Al,Ge,Th；ⅣA族的Sn,Pb；ⅤA族的Sb,Bi,呈三角形分布.最低熔点是Hg(－38.87℃),近常温呈液态的镓（29.78℃）铯（28.4℃）,体温即能使其熔化. （3）从晶体类型看熔、沸点规律 原子晶体的熔、沸点高于离子晶体,又高于分子晶体.金属单质和合金属于金属晶体,其中熔、沸点高的比例数很大（但也有低的）. 在原子晶体中成键元素之间共价键越短的键能越大,则熔点越高.判断时可由原子半径推导出键长、键能再比较.如熔点： 金刚石>碳化硅>晶体硅 分子晶体由分子间作用力而定,其判断思路是： ① 结构性质相似的物质,相对分子质量大,范德华力大,则熔、沸点也相应高.如烃的同系物、卤素单质、稀有气体等. ② 相对分子质量相同,化学式也相同的物质（同分异构体）,一般烃中支链越多,熔沸点越低.烃的衍生物中醇的沸点高于醚；羧酸沸点高于酯；油脂中不饱和程度越大,则熔点越低.如：油酸甘油酯常温时为液体,而硬脂酸甘油酯呈固态. 上述情况的特殊性最主要的是相对分子质量小而沸点高的三种气态氢化物：NH3,H2O,HF比同族绝大多数气态氢化物的沸点高得多（主要因为有氢键）. （4）某些物质熔沸点高、低的规律性 ① 同周期主族（短周期）金属熔点.如 LiNaI. 4．物质溶解性规律（1）气体的溶解性 ① 常温极易溶解的 NH3[1(水):700(气)] HCl(1:500) 还有HF,HBr,HI,甲醛（40%水溶液—福尔马林）. ② 常温溶于水的 CO2(1:1) Cl2(1:2) H2S(1:2.6) SO2(1:40) ③ 微溶于水的 O2,O3,C2H2等 ④ 难溶于水的 H2,N2,CH4,C2H2,NO,CO等. （2）液体的溶解性 ① 易溶于水或与水互溶的 如：酒精、丙酮、醋酸、硝酸、硫酸. ② 微溶于水的 如：乙酸乙酯等用为香精的低级酯. ③ 难溶于水的 如：液态烃、醚和卤代烃. （3）固体的水溶性（无机物略） 有机物中羟基和羧基具有亲水性,烃基具有憎水性,烃基越大,则水溶性越差,反而易I溶于有机溶剂中.如：甲酸、乙酸与水互溶,但硬脂酸、油酸分子中因—COOH比例过少反而不溶于水而溶于CCl4,汽油等有机溶剂.苯酚、三溴苯酚、苯甲酸均溶于苯. （4）从碘、溴、氯的水溶液中萃取卤素的有机溶剂 如：苯、汽油、乙醚、乙酸乙酯、CCl4、CS2等. （5）白磷、硫易溶于CS2 （6）常见水溶性很大的无机物 如：KOH,NaOH,AgNO3溶解度在常温超过100g(AgNO3超过200g).KNO3在20℃溶解度为31.6g,在100℃溶解度为246g.溶解度随温度变化甚少的物质常见的只有NaCl. （7）难溶于水和一般溶剂的物质 ① 原子晶体（与溶剂不相似）.如：C,Si,SiO2,SiC等.其中,少量碳溶于熔化的铁. ② 有机高分子：纤维素仅溶于冷浓H2SO4、铜氨溶液和CS2跟NaOH作用后的溶液中,已热固化的酚醛树脂不溶于水或一般溶剂. 5．常见的有毒物质（1）剧毒物质 白磷、偏磷酸、氰化氢（HCN）及氰化物（NaCN,KCN等）砒霜（As2O3）、硝基苯等. CO（与血红蛋白结合）,Cl2,Br2(气),F2(气),HF,氢氟酸等. （2）毒性物质 NO（与血红蛋白结合）,NO2,CH3OH,H2S. 苯酚、甲醛、二氧化硫、重铬酸盐、汞盐、可溶性钡盐、可溶性铅盐、可溶性铜盐等. 这些物质的毒性,主要是使蛋白质变性,其中常见的无机盐如：HgCl2,BaCl2,Pb(CHCOO)2；铜盐也使蛋白质凝固变性,但毒性较小,此外铍化合物也有相当的毒性. 钦酒过多也有一定毒性.汞蒸气毒性严重.有些塑料如聚氯乙烯制品（含增塑剂）不宜盛放食品等.

怎样分辨一种单质是金属或非金属

现在人们已经发现了109种元素，按照这些元素的原子结构和性质，把它们分为金属和非金属两大类。金属与非金属的不同点主要表现在以下几方面：
（l）从原子结构来看，金属元素的原子最外层电子数较少，一般小于4；而非金属元素的原子最外层电子数较多，一般大于4。
（2）从化学性质来看，在化学反应中金属元素的原子易失电子，表现出还原性，常做还原剂。非金属元素的原子在化学反应中易得电子，表现出氧化性，常做氧化剂。
（3）从物理性质来看，金属与非金属有着较多的差别，主要是：
①一般说来金属单质具有金属光泽，大多数金属为银白色；非金属单质一般不具有金属光泽，颜色也是多种多样。
②金属除汞在常温时为液态外，其他金属单质常温时都呈固态；非金属单质在常温时多为气态，也有的呈液态或固态。
③一般说来，金属的密度较大，熔点较高；而非金属的密度较小，熔点较低。
④金属大都具有延展性，能够传热、导电；而非金属没有延展性，不能够传热、导电。
必须明确上述各点不同，都是“一般情况”或“大多数情况”，而不是绝对的。实际上金属与非金属之间没有绝对的界限，它们的性质也不是截然分开的。有些非金属具有一些金属的性质，如石墨是非金属，但具有灰黑色的金属光泽，是电的良导体，在化学反应中可做还原剂；又如硅是非金属，但也具有金属光泽，硅既不是导体也不是绝缘体，而是半导体。也有某些金属具有一些非金属的性质，如锑虽然是金属，但它的性质非常脆，灰锑的熔点低、易挥发等，这些都属于非金属的性质。
类金属是一个用来分类化学元素的化学名词。基于它们的物理和化学特性，几乎所有元素周期表上的化学元素都可被分类为金属或非金属；但也有一些特性介于金属与非金属之间的元素，称为类金属。硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、砷(As)、锑(Sb)和碲(Te)这6种元素通常被视为类金属，钋(Po)和砹(At)有时也被认为是类金属，而硒，铝以及碳在极少数的情况下也被认为属于类金属。“类金属”一词并没有明确的定义，但类金属一般被认为拥有以下特性：
1.
类金属通常产生两性的氧化物；
2.
类金属通常是半导体（例如硼、硅和锗）至半金属（例如锑）。

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