金属与非金属
基础金属有光泽、可展可延、导电导热;非金属大多暗哑、易碎、不导电。性质决定用途,铁、铜、铝各有舞台。
- 金属通性:有光泽、可展、可延、导电、导热。
- 非金属大多暗哑、易碎、不导电。
- 例外要记住:水银是液态金属,石墨是非金属却导电。
文体小知识:科普知识文章用生活实例解释科学概念,先看现象再讲原理,读完就能解释日常见到的东西。
§课文原文 Passage
1日常生活中,金属无处不在:早餐的汽水罐、书包上的拉链、课室的门和窗框,都是金属制品。它们共同的「金属感」— 光亮的表面、冰凉的触感 — 来自金属独特的性质。
2科学家把元素分成金属与非金属两大类。金属有光泽、可以锻压成片、拉成细丝,又是电和热的良导体;非金属大多暗哑、易碎、不导电。铁、铜、铝是最常见的三种金属,硫和碳(如木炭)则是典型的非金属。
3金属的用途正正由性质决定:铜导电又可延,适合造电线;铝质轻抗腐蚀,飞机机身和汽水罐都用它;铁坚硬强韧,路轨和建筑支架少不了它。
4不过规律之中总有例外:水银在室温下是液态金属,石墨是非金属却能导电。学会对比性质、解释用途,就掌握了中二化学的第一把钥匙。
1重点摘要 Summary
金属有光泽、可展可延、导电导热;非金属大多暗哑、易碎、不导电。性质决定用途,铁、铜、铝各有舞台。
2生字卡 Vocabulary
一类有光泽、导电导热良好、可以锻打成形的元素,例如铁、铜、铝。
不具金属特性的元素,大多暗哑、易碎、不导电,例如硫和碳。
金属表面反射光线的特性,新打磨的金属特别明亮。
物质受锤击或滚压时能变成薄片而不碎裂的性质。
物质能被拉成幼线而不折断的性质,例如铜可拉成电线。
容许电流或热通过的物质,金属是常见导体。
不容许电流通过的物质,例如塑胶和橡胶。
只由一种原子组成的纯物质,不能用化学方法再分解。
物质抵抗刮损或压痕的能力,钻石是已知最硬的天然物质。
3逐步讲解 Steps
- 先分两大类元素是组成物质的基本材料,按性质可以分为金属与非金属两大家族。把铁钉、铜线、铝罐、硫粉和木炭排在一起观察,前三种有光泽、能导电,属于金属;后两种暗淡易碎,属于非金属。学会这个分类方法,之后学习元素性质和化学反应时就有了清晰的框架。在实验室和日常生活里,这两类物质的用途也截然不同。
- 看外表:光泽金属表面能反射光线,呈现闪亮的外观,这种特性称为金属光泽。新打磨的铁尺会反光,铜币擦亮后金光闪闪,都是这个道理;硫粉却暗黄无光,木炭乌黑无泽。因此观察光泽是分辨金属与非金属最直观的方法。珠宝首饰选用金银,正是因为它们光泽持久而美观,不过单凭外观并不足够,还要配合其他性质一起判断。
- 试性质:可展与可延金属可以被锤打或滚压成薄片而不碎裂,这种性质称为可展性;又可以拉成幼细的线而不折断,称为可延性。铝箔就是铝锭经反复滚压制成的薄箔,铜线则是把铜拉幼成的电线材料。反观硫一敲就碎成粉末,两种性质都没有。这些特性令金属能造成各种形状,广泛应用于建筑和电子产品。
- 测导电把铜线接入电路,灯泡立即亮起;换上胶尺,灯泡却不亮,说明金属是良导体,塑胶则是绝缘体。导电的微粒在金属内部可以自由移动,所以铜被广泛用来制造电线。要注意例外:石墨是非金属,却能导电,因此被用作电极。电缆以铜做芯、胶做外皮,正是导体与绝缘体的组合。
- 测导热金属导热很快:把金属匙和胶匙同时放进热汤,金属匙柄很快就变热,胶匙柄却几乎不变,因为热能在金属中迅速传递。这解释了为什么煲的手柄用胶制造,避免烫手;而锅身选用金属,令食物快熟均匀。电脑的散热片用铝或铜制成,同样利用金属传热快的特性来把热量带走。
- 常见金属与用途铁坚硬、强度高,常用于路轨和闸门,但容易生锈,所以表面常涂油或镀锌保护;铜导电导热俱佳,是电线和锅底的常用材料;铝质轻又抗腐蚀,适合制造汽水罐和窗框。每种金属的用途都由它的性质决定,工程师正是按需要选择合适的金属,例如金银化学性质稳定,常用于制作首饰和电子接点。
- 规律中总有例外规律能帮助我们分类,但例外同样重要:水银(汞)是金属,室温下却是唯一的液态金属,遇热膨胀明显,因此用于温度计;石墨是非金属,却兼具导电能力和光泽,被用作电极和铅笔芯。科学家正因留意例外,才发现了许多新材料。学习科学时既要记住规律,也要重视特例,这样对物质世界的认识才会完整。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题:铝常用来制造汽水罐和飞机机身,试从金属的性质解释这两种用途。
- 铝的密度低、质轻 — 适合需要减重的飞机机身。
- 铝的可展性好 — 可以压成薄而密封的罐身。
- 铝与空气接触会生成致密的氧化层 — 抗腐蚀,饮料不易与罐身反应。
- 铝导热良好 — 所以也常用于煮食用具。
- 答案:铝质轻、可展、抗腐蚀,所以同时适合造飞机机身(轻而坚固)和汽水罐(可压成薄罐、不易腐蚀)。
6常见错误 Mistakes
75 题快测 Quick check
Q1以下哪项是金属的通性?A. 易碎 B. 导电 C. 暗哑无光
Q2铜最适合造电线,主要因为哪两种性质?
Q3石墨是非金属,它具有哪一项金属般的性质?
Q4汤煲的手柄多用胶制造,为什么?
Q5写出三种常见金属及其一种用途。
8重点回顾 Recap
- 金属通性:有光泽、可展、可延、导电、导热。
- 非金属大多暗哑、易碎、不导电。
- 例外要记住:水银是液态金属,石墨是非金属却导电。
- 常见用途:铁造结构、铜造电线、铝造罐和机身。
- 用途由性质决定:先看性质,再解释用途。