100次浏览 发布时间:2024-08-10 09:03:31
3.2.3金属键和金属材料
元素周期表118种元素,24种非金属,94种金属。(备注:有些元素没有明显的金属性或者非金属性,所以不同的教材划分的金属元素与非金属元素数目略有差别)
除了p区的部分元素和稀有气体外,都是金属。
有些元素,介于金属和非金属之间,金属元素与非金属元素,并没有明显的界限,在元素周期表上,有个大概的“对角线”来划分。比如我们前面讲到过氯化铝,它的分子式为AlCl3,而事实上它的分子式为Al2Cl6,具有一定的共价键性质(见前面工科化学(一 一)中所述)。
一般认为,对角线右上为非金属,其他为金属
地壳中元素含量前十名分别是:O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H,其中7个是金属,这里注意地壳中含量排名第一的金属是Al,而不是产量极高的Fe。而整个地球的重量,60%的重量都是铁提供的,地球的地幔和地核几乎都是铁和铁的化合物。
地壳中的各种元素含量
3.2.3.1金属键和金属通性
§2.2中,我们介绍过金属晶体,金属晶体通过金属键结合在一起。
金属元素其原子电离能较小,价电子很容易脱离原子,且不固定在某一离子周围,而是在整个晶格中自由运动,这种把金属离子和自由电子结合在一起的作用力叫做金属键。通过金属键形成的晶体叫做金属晶体。
金属键没有方向性也没有饱和性。它是金属正离子与带负电的电子组成的化学键,在这个化学键里,最易于接受的理论是“电子海模型”。电子海模型:认为电子像大海中的海水,金属正离子像是大海中的其他溶解物,可以自由移动。这个理论可以很好解释金属易导电、高延展性等性质。
金属单质和合金,都是以金属键结合,因此金属晶体有很多相似的物理性质,如良好的导电性、导热性、金属光泽、延展性、不透明等
3.2.3.2金属材料
金属材料分三种
1)金属固溶体:一种金属(或非金属)溶解到另一种金属中,形成单相固态溶液,凝固后仍旧为单相物质(均匀性很好)。分两类:
(1)置换固溶体:溶剂取代了溶剂原子位置
(2)间隙固溶体,r溶质/r溶剂<0.59时,溶质原子存在于溶剂原子的间隙中(降低导电性和延展性)
2)金属间化合物:又名金属互化物、金属化合物
溶质过多,产生过饱和,生成金属化合物,可以是金属/金属,也可以是金属/非金属
若为非金属大电负性元素,则形成高强度、高熔点、高稳定性化合物
3)混合物合金:非均相合金。在特定条件下可能均相,但稳定状态下为均相,为机械混合物。性质为组分金属的平均性质
3.2.3.3合金材料
金属材料大多根据其使用特性来分类
两种或者两种以上金属形成合金,合金是单相物质(合金是一个均匀的混合物)。性质:合金的熔点一般会比形成合金的多种金属的沸点都低。合金的硬度比形成合金的多种金属硬度都大。
3.2.3.4人体中各种元素的分布情况
人体自我调节,自己选择元素,约有90种稳定元素,其种类与含量与地壳元素相似
分类:
1)宏量元素和微量元素(质量分数1*10-4)
2)必需元素和非必需元素(必需元素:影响生理功能,不能被取代,缺失导致人体病变)
宏量元素(12种,必需元素):C,O,H,N,P,Ca,S,K,Na,Cl,Mg,Si,占人体质量的99.98%
微量元素(14种,必需元素):Fe,F,Zn,Cu,Sn,V,Mn,Cr,I,Se,Mo,Ni,As,Co,占人体质量的0.02%
对人体来说,元素过量或者不足都会导致人体病变
例:
碘元素(I)不足时:地方性甲状腺肿(大脖子病)
碘元素(I)过量时:甲亢
【来源:乌兰察布市气象台】乌兰察布市气象台2025年04月20日23时20分发布雷电黄色预警信号:6小时内乌兰察布市大部地区将发生雷电活动,局部地区伴有雷暴大风等强对流天气,可能造成雷电等灾害事故。请有关单位和人员做好防范准备。(预警信息来源:国家预警信息发布中心)声明:此文版权归原作者所有,若有来
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