2025年陕西公务员常识累积:金属分类及应用
金属一般指具备特有光泽(即对可见光强烈反射)而不透明、具有延展性及导热导电性的一类物质。狭义的金属概念为由金属元素组成的单质。纯金属在常温下一般都是固体(汞除外),大多数为电和热的优良导体,密度较大,熔点较高。
一、金属分类
黑色金属:铁、铬、锰三种。
有色金属通常指除去铁和铁基合金以外的所有金属,可分为重金属、轻金属、贵金属等。
重金属:密度大于4.5克/立方厘米,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
轻金属:密度小于4.5克/立方厘米,如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
贵金属:价格通常比常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,化学性质稳定,如金、银及铂族金属。
稀有金属:稀有轻金属,如锂、铷、铯等;稀有难熔金属:如锆、钼、钨等;稀有分散金属:如镓、铟、锗、铊等;稀土金属:如钪、钇、镧系金属;放射性金属:如镭、钫、钋及锕系元素中的铀、钍等。
二、金属应用
1、铝
航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。用金属铝来做各种食物的外包装,是因为铝具有良好的延展性,铝可与氧气反应,在其表面形成一层氧化铝保护膜,铝箔包装袋就具有了很好的防潮性、耐腐蚀性。
2、钛
钛是一种银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,耐湿氯气腐蚀。由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱、高强度、低密度的特性,被誉为“太空金属”,在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。
3、锌
在五金商店买到的铁丝,上面往往镀有一种防腐的金属锌,是因为锌是一种很活泼的金属,易被氧化,氧化后形成一层致密的表层,阻止锌进一步被氧化。锌比铁活泼,会先于铁氧化,能够保护铁。
4、铬、镍
不锈钢是不锈耐酸钢的简称,具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质的特点。不锈钢锃亮发光,不会生锈,是因为在炼钢的过程中,加入铬、镍等金属。铬、镍等金属在不锈钢表面形成一层极薄而坚固细密的稳定的氧化膜,防止氧原子的继续渗入、继续氧化。
5、铝镁合金
镁,是一种银白色的轻质碱土金属,化学性质活泼,燃烧时能放出强烈的白光,常用于制烟火、闪光粉、镁盐、吸气器、照明弹等。铝,是一种银白色轻金属,质地坚韧而轻,燃烧时能发出刺眼的白色火焰。因此,铝镁合金燃烧时会发出耀眼的白光。
不同种类的金属化合物在燃烧时,会发放出不同颜色的光芒。烟花便是利用金属的这种特性制成的。在化学上,常常会运用燃烧结果来测试物质中所含的金属。这类型的实验称为焰色试验。各种金属元素的焰色反应为:
纳Na |
锂Li |
铷Rb |
铯Cs |
钙Ca |
锶Sr |
铜Cu |
钡Ba |
黄色 |
紫红色 |
紫色 |
蓝色 |
砖红色 |
洋红色 |
绿色 |
黄绿色 |
6、铅
金属铅是一种耐蚀的重有色金属材料,铅具有熔点低、耐蚀性高、X射线和γ射线等不易穿透、塑性好等优点,常被加工成板材和管材,广泛用于化工、电缆、蓄电池和放射性防护等工业部门。
7、稀土
稀土是一组典型的金属元素,其之所以异常珍贵,不仅因为储量稀少、不可再生、分离提纯和加工难度较大,更因为其广泛应用于农业、工业、军事等行业,是新材料制造的重要依托和关系尖端国防技术开发的关键性资源,被称为“万能之土”。
8、汞
俗称水银,是常温常压下唯一以液态存在的金属。汞是银白色闪亮的重质液体,化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱,常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒。
9、钨
钨是熔点最高的难熔金属,呈钢灰色或银白色,硬度高,常温下不受空气侵蚀,家用灯泡的灯丝都是用钨制成。钨是当代高科技新材料的重要组成部分,一系列电子光学材料、特殊合金、新型功能材料及有机金属化合物等均需使用独特性能的钨,广泛用于当代通讯技术、电子计算机、宇航开发、医药卫生等领域,所以被称为“工业的牙齿”。
10、铜
铜是与人类关系非常密切的有色金属,它是一种红色金属,同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属,主要是因为它熔点较低,容易再熔、再冶炼,因而回收利用相当便宜,也是人类使用最早的金属,古代主要用于器皿、艺术品及武器铸造,比较有名的器皿及艺术品,如后母戊鼎、四羊方尊。
三、金属之最
1、地壳中含量最高的金属元素:铝(含量为7.73%)。
2、人体中含量最高的金属元素:钙(含量为1.5%)。
3、目前世界年产量最高的金属:铁。
4、密度最小的金属:氢(2016年1月英国科学家在爱丁堡大学首次制成金属态氢,氢成为密度最小的金属)。
5、密度最大的金属:锇(22.48×10?㎏/m?)。
6、最硬的金属:铬(莫氏硬度约为9)。
7、最软的金属:铯(莫氏硬度约0.5)。
8、导电性最强的金属:银。
9、导热性最强的金属:银。
10、制造新型高速飞机最重要的金属:钛(被科学家称为“二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”)。
11、海水中储量最大的放射性元素:铀(陆地铀矿的总储量约200万吨,海洋里含铀的总量高达40万万吨)。
12、含同位素最多的元素:锡(有10种稳定的同位素)。
13、含同位素最少的元素:钠(只有Na-23稳定)。
14、展性最强的金属:金(最薄的金厚度只有1/10000mm)。
15、延性最好的金属:铂(最细的铂丝直径只有1/5000mm)。
16、熔点最高的金属:钨(熔点:3410℃)。
17、熔点最低的金属:汞(熔点:-38.8℃)。
18、熔沸点相差最大的元素是镓(熔点30℃,沸点2403℃)。
19、地壳中含量最少的金属是钫(即使是在含量最高的矿石中,每吨也只有37×10-13g;地壳中的含量约为1×10-21%)。
20、光照下最易产生电流的金属元素:铯(当其表面受到光线照射时,电子便能获得能量从表面逸出,产生光电流)。
21、金属性最强的金属:铯。
22、世界上最贵的金属:锎(每克1千万美元,比金贵50多万倍)。
23、世界上最便宜的金属:铁。
24、最易应用的超导元素:铌(把它冷却到-263.9℃的超低温时,会变成一个几乎没有电阻的超导体)。
25、最能吸收气体的金属元素:钯(1体积胶状钯能吸收氢气1200体积)。
刷题巩固
1.下列金属中,属于液体的是()。
A.铜
B.汞
C.铁
D.镁
答案:B
2.地壳中含量最多的金属元素是()。
A.氧
B.硅
C.铝
D.铁
答案:C