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区分金属性质与例外

课本上的金属性质清单很好用,直到一道题描述了柔软的金属、液态的金属,或是会导电的非金属。

本页内容
  1. 金属的一般规律是什么?
  2. 哪些性质是最强的证据?
  3. 例题详解
  4. 这里常犯什么错?
  5. 自我检测
  6. 下一步

一种物质的分类,要看它的整体性质规律,而不是任何单独一项。金属可以有一个不寻常的性质,仍然是金属;非金属也可以有一个像金属的性质,仍然不是金属。

这类题在周期规律中很常见,因为它考的是你能不能推理,而不只是背清单。

金属的一般规律是什么?

大多数金属具有以下性质,都可以用金属键来解释:

  • 能导电、导热,固态时也可以
  • 有延展性(malleable、ductile),可以锤打、拉成丝
  • 新切开时有光泽
  • 熔点和密度一般较高
  • 在化合物中形成正离子,氧化物通常呈碱性

非金属一般相反:固态时脆、导电性差,形成负离子或共用电子。

哪些性质是最强的证据?

有两个性质最能可靠地区分金属和非金属:固态时导电,以及延展性。一个固态能导电、又能弯曲而不碎裂的物质是金属。一个脆、只在熔融或溶液中才导电的物质是离子化合物,不是金属。

较弱的证据来自熔点、密度和外观,这些方面的例外是众所周知的。

例题详解

下面的物质是为练习而编的虚构数据。判断每一种是金属还是非金属,并加以解释。

物质固态时导电有延展性熔点其他
W是是1 085 °C有光泽、密度大
X是否,脆高于 3 000 °C有光滑的层
Y是未测试−39 °C有光泽的液体
Z是是,柔软64 °C密度小,浮在水面

W: 能导电、有延展性、熔点高。是金属,而且很典型。

X: 固态时导电,但脆,有光滑的层。这个规律不支持金属键。是非金属的例外,像石墨一样,层与层之间有离域电子。

Y: 室温下是液体,但能导电、有光泽。一个反常性质,几个像金属的性质。是金属,只是在”固态”这条规则上有例外,和汞一样。

Z: 柔软、熔点低、密度小,但能导电、有延展性。是金属,符合第 I 族的规律。

做法:列出性质,判断哪些是强证据,再解释任何对不上的性质。

这里常犯什么错?

学生只凭一个性质来分类。

错误答案: “X 固态时导电,所以它是金属。”

只凭导电是不够的。石墨能导电,却是非金属。

改正的方法:检查第二个性质。延展性、形成的离子类型或氧化物的行为,通常就能得出结论。同样的思路也能避免相反的错误:“Z 的熔点低,所以它不是金属。”

自我检测

1. 某固体能导电,又硬又脆,被敲击时会碎裂。你能说它是金属吗?

查看答案

根据所给证据不能。脆不是金属的性质。它可能是像石墨那样会导电的非金属,所以还需要更多数据。

2. 钠软到可以切开,为什么仍被归为金属?

查看答案

它能导电、有延展性、新切面有光泽,并形成 1+ 离子。柔软和熔点低是第 I 族的共同特点,不会改变分类。

3. 写出汞的一个例外性质,以及一个说明它仍是金属的性质。

查看答案

例外:它在室温下是液体。证明它是金属:它能导电(或有光泽,或形成正离子)。

下一步

接下来的解读含陌生元素的数据表,会把这种分类习惯用在你没见过的数据上。之后的金属与反应性会把金属这一类别用在置换和提取的题目中。

如果分类还得靠运气,化学线上一对一补习中的老师可以陪你把这套流程建立起来。先在周期规律练习题组中练习。

常见问题

会导电就能证明是金属吗?

不能。石墨是碳的一种形式,会导电,但它是非金属。金属在固态时因为有离域电子而导电,所以导电只是一个线索。要结合其他性质,例如延展性和形成的离子类型。

第 I 族金属是典型的金属吗?

它们同样具有金属键并能导电,但与大多数金属相比,它们柔软、熔点低、密度小。这些差异是该族的特点,不是称它们为非金属的理由。请查看你的大纲对碱金属性质的要求。

金属在室温下是固体,这个说法有什么例外?

汞在室温下是液体。但它仍能导电、有光泽,并形成正离子,所以被归为金属。一个对不上的性质,不会改变其余证据所支持的分类。

更新于:

下一步

如果一个性质对不上时,分类题就像在抛硬币,一对一的老师可以陪你建立一套在陌生例子上也站得住脚的判断流程。

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