(完整版)金属之最,元素之最.doc

金属之“最”一经为人们发现，很快就会在科学技术的太空中，爆开五彩缤纷的礼花 ! 你看， 当人们发现了最难熔的金属？？钨之后， 1910 年第一个钨丝灯泡就问世了，成为人类征服 黑暗的一个划时代成就 1947年，比强度 （强度和比重的比值 ）最高的金属？？纯钛被较多地 提炼出来后，天空很快出现了飞行速度超过音速 2、3 倍的飞机，接着又出现了探索宇宙奥秘的飞船所以，探讨一下金属之“最”？？它的超群特性是很有意思的⑴地壳中含量最多的金属元素——铝， Al 约占地壳总重量的 8％，地球上到处都有铝的化 合物， 普通的泥土中， 也含有许多氧化铝 日常生活中， 用于保护钢铁制品所使用的 “银粉” 实际上是金属铝的粉末⑵人体中含量最高的金属元素——钙， Ca⑶目前世界年产量最高的金属——铁， Fe⑷导电、导热性最好的金属一一银， Ag银，闪耀着月亮般明亮的光辉它不仅可以用作装饰， 还用于工业领域， 银的化学性质极为稳定， 在空气中不易生锈， 即便加热也不和氧发 生反应，它的导电能力在普通金属中名列第一，超过汞和铜其导电性为汞的 59 倍因此一些精密仪表常用银丝作导线， 电子管的插脚， 电器表面都镀上了银， 这样做不仅仅是为了 美观而是使它具有最强的导电能力。

家用热水瓶内壁上的金属是银⑸硬度最高的金属一一铬， Cr素有“硬骨头”美称的铬，是自然界最硬的金属铬呈银白色，化学性质稳定，在水和空气中基本不生锈它的主要用途是制造合金，炼制不锈钢不 锈钢的问世， 被公认为 20世纪最大技术发明之一， 具有划时代的意义 它不仅推动了医疗、 仪表和国防工业的发展， 而且也在食品加工、 纺织印染、 制烟造酒行业中大显身手，屡立战 功⑹熔点最高的金属一一钨， W白炽灯、碘钨灯、真空管中的灯丝，都是用钨制成的因为钨是熔点最高的金属，曾被人们称为“耐高温冠军” ，它的熔点高达3410 C,每立方厘米重达 19 克多钨的硬度在金属中也名列前茅令人惊奇的是，这种熔点高、硬度大的金属， 却有少见的可塑性， 一根 1 千克重的钨棒， 可以拉成长达 300多公里的细丝 这种细丝在摄 氏 3000 度的高温环境中，仍具有一定强度，而且发光效率高，使用寿命长，是制造各种灯 泡灯丝的好材料当白炽灯点亮时，灯丝的温度在 3000 C以上，在这种温度下，其它金属早已熔化成液体，甚至变成气体只有钨能承受钨的最大用途，是制造钨钢用钨钢打造 工具，要比普通钢工具强度提高几倍、几十倍；用钨钢制造炮筒、枪筒，在连续射击时，即 使筒身被弹丸摩擦得滚烫， 仍能保持艮好弹性和机械强度。

我国钨的储量居世界第一位 其 中以江西的大庚山脉储量最多⑺熔点最低的金属一一汞， Hg :熔点-39.3 C,常温呈液态，可填充在温度计中 （??其凝固点为一38. 7C⑻自然界密度最大的金属——锇， Os：它存在于锇铱矿中，硬而脆，每立方厘米重达 22.48克，为同体积锂的 41.35 倍重我们平时常用的铱金笔，笔尖上有着不到 1 毫米的银白色的 小圆粒， 这个小圆粒用的就是金属锇的合金 锇是一种硬度很高的灰蓝色金属， 耐磨性很好故而用它做笔尖， 再合适不过 由于这一优良特性， 锇还可以用来做钟表， 重要仪器的轴承， 寿命会很长锇最突出的特征，倒不是硬度高，而是最重的金属每立方厘米锇重达 22.7 克，也就是说，每立方米的锇就有 22.7 吨重与锇相比，自然界中铁的密度只有它的三分 之一，而铅只有它的二分之一锇是一种非常稳定的金属，熔点为 2700 C它不但不溶于普通的酸， 甚至溶解力最强的王水 (一个体积的浓硝酸与三个体积浓盐酸配制成的混合酸 )也奈何它不得金属锇如此稳定，但粉末状的锇就非常活跃了它在常温下就会逐渐被氧化锇是在 1804 年由英国化学家田南特发现的⑼自然界密度最小的、最轻的金属——锂， Li。

每立方厘米只有 0.543克重，扔在水里会漂浮；如果用锂做一架飞机，两个人就能抬着它走、锂有漂亮的银白色的外表，个性活泼，有 很强的化学反应能力， 在工业生产和日常生活中用途很广 特别是不久之前， 锂又和原子能 工业结了缘大家都听说过威力强大的氢弹 但是，氢弹里装的氢，是比普通氢重 1 倍的重 氢(氘)或重 2 倍的超重氢 (氚)、用锂能够生产出超重氢？？氚，还能制造出氢化锂、氘化锂、 氚化锂 1967 年 6月 17 日，我国成功爆炸的第一颗氢弹， “炸药”就是氢化锂和氘化锂 据计算， 1千克氘化锂的爆炸力等于 5 万吨烈性 TNT 炸药因此，人们把锂叫做“高能金 属”⑽熔点最低、质地最软的固体金属，光照下最易产生电流的金属一一铯， Cs：纯净的铯呈银白色，是最软的金属铯在摄氏 28.5 度的条件下就开始熔化如果把铯放在手里，它很 快就会化成液体它比石蜡还软，可以随意切成各种形状铯有着一种最可贵的性质， 就是它的自由电子的活动性特别高 当其表面受到光线照射时， 电子便能获得能量而从表面逸出， 产生光电流，这种效应叫做光电效应铯的光电效应能力特别好，能使光信号变成电信号， 是制造光电管的主要感光材料。

人们便利用它的这一特点， 把金属铯喷镀在银片上， 制成各 种光电管在电影、电视、无线电、夜视仪以及许多自动控制设备中，都要用到有铯制 成的光电管所以，铯获得“光敏金属” 、“带眼睛金属”等称号11) 展性最强的金属——金， Au :金是最富有延展性的金属，最薄的金厚度只有 1/10000mm1g 金可以拉成长 4000m 的细丝假如将 300g 金拉成细丝， 可以从南京沿铁路线延伸至北京 金也可以捶成比纸还薄的金箔，厚度仅有 1cm 的 50 万分之一也就是说，把 50 万张金箔 叠合起来，才有 1cm 那样厚多薄啊！(12) 延性最好的金属——铂， Pt最细的铂丝直径只有 1/5000mm常说的“白金”首饰是用铂加工而成的13) 比强度在目前所有金属材料中最高，制造新型高速飞机的重要金属一一钛， Ti许多新型的钛合金， 抗拉强度每平方毫米都在 100千克以上被科学家称为 “二十一世纪的金属”或“未来的钢铁”，纯净的钛是银白色的金属，约在 1725 C熔化它的主要特点是密度小而强度大，兼有铝和钢的特点由于钛有这些优点，所以自 50 年代以来，一跃成为突出的稀有金属 钛可用于制造超过音速 3倍的高速飞机。

因为这类飞机在飞行时，表面温度较高，用 铝合金和不锈钢，在这种温度下已失去原有性能，而钛合金在 550 C以上仍保持良好的机械性能 钛既能经受摄氏 500 度以上高温的锻炼， 又抗得住摄氏零下 100多度低温的考验 因 此，钛和钛合金是制造飞机、火箭、导弹、潜艇不可缺少的材料一架超音速远程截击机， 用钛量占其结构总重量的 95％目前，全世界约有一半以上的钛，用来制造飞机机体和喷气发动机的主要零件所以人们称赞钛是“金属空间” 14) 海水中储量最大的放射性元素一一铀， U估计达四十亿吨是陆地上铀的储量的 154,4倍15) 世界上最昂贵的金属——锎 ,Cf 1975 年世界提供的锎仅约 l 克 l 克的价格在 lO 亿美元 左右16) 地球上最稀少的金属一一铼 ，Re稀有金属元素，原子序数75,熔点3180° C,化学性质类似于锰可以用“凤毛麟角”四个字来形容 1925年，德国两位科学家诺达克和塔克用 X 射 线从铂矿中首次找到铼到了 1930年，铼的世界总产量也只有 3克目前，全世界生产的 铼加起来也仅有 10吨， 少得可怜 为什么 ?这是因为铼在地壳中的蕴藏量非常少、 在辉钼矿中，铼的含量算是最高的了，但也仅仅为万分之一。

铼虽然稀少，但作用巨大它是坚硬的 银白色金属，比重很大，约为铁的两倍其熔点高达 3180摄氏度，而且化学性质稳定，能 够抵抗酸、碱、盐对它的腐蚀在冶金工业中，铼作为合金添加刑，能够提高合金的性能， 改善合金的组织机构一般情况下， 纯钨和纯钼在温度较低的环境中， 会变得脆如玻璃，很 难进行工艺加工，用途受到极大限制但是， 人们在钨或钼中加工适量的铼，制成钨铼合金 或钼铼合金， 合金就会具有良好的塑性， 能够加工成各种结构材料， 同时还会保持 “三高”？？ 高硬度、高强度、高耐温性美国宇宙飞船上的很多零部件，都用这类铼合全制造此外， 铼还具有很高的硬度和机械强度， 具有高电阻和其它电学特性 例如， 一根比头发还细的铼 合金丝，能承受 7 千克的重力； 一般电器设备中的电触器，有时几昼夜就损坏，而铼制电触 器可以使用数月甚至数年；普通钨灯丝表面涂上一层铼，使用寿命可延长 10倍用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等，化学上用做催化剂17) 抗腐蚀能力最强一一铌，Nb一种具有极亮光泽的铂灰色韧性金属元素 ，主要为五价，产于铌铁矿及其他各种稀有矿物中 ;但总是伴随着钽 (因为它们化学性质十分类似 ),钽可作为副 产品被从中分离出来。

铌主要用于合金中 (如不锈钢中 ,少量的铌可防止晶间腐蚀 )把铌放在 空气中十几年，表面也不会生锈英国化学家哈契特在 1801 年，第一个发现铌元素经过 人们艰苦劳动，直到 1929 年才制得纯净的金属铌铌不仅银装素裹，色泽可爱，而且质地 坚硬， 非常耐腐蚀 把铌放在浓热的硝酸中两个月，放在能够消融黄金、白金的王水中六昼 夜，结果它仍然是“面不改色” ，安然无恙 !所以铌被人们誉为“抗腐蚀大王” ，在化学工业 中被广泛用来制造各种耐酸设备铌能吸收气体，用作除气剂，也是一种良好的超导体18) 在生活，生产中使用最广泛的金属一一铁， Fe但一般不使用纯铁，而使用铁的合金如熟铁(含碳在0.03%以下的铁碳合金)，生铁(含碳在2%以上的铁碳含金)，钢(含碳在0.03%〜2% 铁碳合金 )19) 金属中的杀菌冠军一一银，Ag每升水中只要有一千亿分之二克的 Ag+，就能消灭细菌 20) 最稳定的金属单质是金， Au21) 最少的金属一一钋，Po地壳中的总量极微化学性质类似于碲和铋的一种放射性金属元素它存在于沥青铀矿及其他含铀矿物中 ，也存在于镭 -铅废渣中及废氡管内 ，而在核反应堆中用中子轰击铋则可以生产大量的钋 [polonium] 。

22) 最能吸收气体的金属一一钯， Pd常温下，1体积金属钯能吸收 900 — 2800体积的氢气一种柔软的，易拉长的，银白色的，保持光泽的金属性元素，常与铂共生，尤其在金、镍和 铜矿中存在 因为它能吸收大量氢， 常用作除氢的过滤器或氢化作用的催化剂 其合金可用 于电子接触器、珠宝、无磁性表部件以及外科医用器具原子序数 4623) 硬度最小的金属一一钠， Na其莫式硬度为 O. 4，室温下可用小刀切割24) 最易应用的超导元素——铌， Nb把它冷封到—263. 9 C的超低温时，会变成几乎没有电的超导体25) ??最重的金属元素一铱每立方米的铱重达 22. 65 吨它的比重约为铅的 2 倍、铁的3倍(比重仅次于铱的是金属锇，每立方米重达 22. 16吨) ??(26) 最早使用的金属一一铜， Cu据考证，我国最早的铜器距今已有 4000余年的历史27) 液态范围最大的金属一一镓， Ga其熔点为29 . 78C，沸点为2205C28) 最怕冷的金属一一锡， Sn在温度低于：13. 2C时，锡便开始崩碎成粉当温度低于—30〜—40C时会立即变成粉末这种现象常称“锡疫” 29) 对人毒性最大的金属一一钚， Pu。

其致命性是砒霜的 4. 86亿倍，还。