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       金屬與非金屬的物理性質(zhì)有很多明顯的不同：

表16－2  金屬與非金屬的比較

       自由電子的存在和緊密堆積的結(jié)構(gòu)使金屬具有許多共同的性質(zhì)如良好的號電性、導熱性、延展性以及金屬光澤等。下面分別簡要說明之：

       由于金屬原子以最緊密堆積狀態(tài)排列，內(nèi)部存在自由電子，所以當光線投射到它的表面上時，自由電子吸收所有頻率的光，然后很快放出各種頻率的光，這就使絕大多數(shù)金屬呈現(xiàn)鋼灰色以至銀白色光澤。此外，金顯黃色，銅顯赤紅色，為淡紅色，銫為淡黃色以及鉛是灰藍色，這是因為它們較易吸收某一些頻率的光之故。金屬光澤只有在整塊時才能表現(xiàn)出來，在粉末狀時，一般金屬都呈暗灰色或黑色。這是因為在粉末狀時，晶格排列得不規(guī)則，把可見光吸收后輻射不出去，所以為黑色。

       許多金屬在光的照射下能放出電子。有一些能在短波輻射照射下放出電子，這種現(xiàn)象稱為光電效應。另一些在加熱到高溫時能放出電子，這種現(xiàn)象稱為熱電現(xiàn)象。

       根據(jù)金屬鍵的概念，所有金屬中都有自由電子。在沒有外加電場作用時，自由電子沒有一定運動方向，因此沒有定向電流產(chǎn)生。當金屬導線接到電源的正、負兩極時，有了電勢差、自由電子便沿著導線由負極移向正極，形成電流。這就顯示出金屬的導電性。這與電解質(zhì)的水溶波和熔融鹽的導電原因是不同的，離子導電在兩極上會發(fā)生化學反應。

       當溫度升高時，金屬離子和金屬原子的振動增加，自由電子的運動受阻礙程度增加，因此金屬的導電性就降低。

       金屬的導熱性也和自由電子的存在密切相關(guān)，當金屬中有溫度差時，不停運動的自由電子不斷與晶格結(jié)點上振動的金屬離子相碰撞而交換能量，因而使金屬具有較高的導熱性。

       大多數(shù)金屬有良好的導電性和導熱性。善于導電的金屬也善于導熱，按照導電和導熱能力由大到小的順序，將常見的幾種金屬排列如下：

Ag，Cu，Au，Al，Zn，Pt，Sn，F(xiàn)e，Pb，Hg

       金屬和其它類型固體的導電性有很大差別，見表16－3。

表16－3  各種固體的電導率

       金屬有延性，可以抽成細絲。倒知最細的白金絲直徑不過1/5000mm，金屬又有展性，可以壓成薄片，例如最薄的金箔，只有1/10000mm厚。金屬的延展性也可以從金屬的結(jié)構(gòu)得到說明。當金屬受到外力作用時，金屬內(nèi)原子層之間容易作相對位移，而金屬離子和自由電子仍保持著金屬鍵的結(jié)合力，金屬發(fā)生形變而不易斷裂，因此金屬具有良好的變形性。也有少數(shù)金屬，如銻、鉍、錳等，性質(zhì)較脆，沒有延展性。

       離子晶體和原子晶體受外力作用很大時，離子鍵和共價鍵破裂，晶格結(jié)點失去聯(lián)系，導致晶格的破裂。

       鋰、鈉、鉀比水輕，大多數(shù)其它金屬密度較大。金屬的硬度一般較大，但它們之間有很大差別。有的堅硬如鉻、鎢等；有些軟如蠟，可用小刀切割如鈉、鉀等。金屬的熔點一般較高，但高低差別較大。最難熔的是鎢，最易熔的是汞和銫、鎵。汞在常溫下是液體，銫和鎵在手上受熱就能熔化。