什么是金属?

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问题描述:

什么是金属?金属的详细解释。。。

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分析:

《辞海》“金属”词条说:“一种具有独特光泽和不透明性(对可见光强烈反射的结果),富有延展性、导热性和导电性的物质。”

在门捷列夫的元素周期表中,左下角大部分是金属场,只有右上角是非金属场。人类迄今已知的109种化学元素中,只有22种是非金属,金属占了近80%。这些金属在常温常压下是有光泽的不透明固体(水银除外),符合上述金属的定义,与非金属有明显的界限。但是,在极端的温度和正常的压力下,金属和非金属之间,是否依然是“鸡犬之声相闻,老人永远不和他说话”呢?

科学家发现,金属元素的许多特性,如硬度、光泽、致密性、敲击时发出的铿锵声,也是当代许多陶瓷的特性,它们不再是金属的“专利”。但迄今为止,金属的定义中仍有一个“避难所”——电的良导体。

如今,这个唯一的“避难所”正在摇摇欲坠。科学家们合成了许多种被称为“分子金属”的物质,它们具有长链分子,可以像金属一样导电。但目前这些“分子金属”只能单向导电,不能像金属一样三向导电。然而,科学家们正在努力合成具有三维导电性的“分子金属”。一旦研制成功,金属最后的“避难所”也将彻底崩塌。

金属与非金属之间的“楚河汉界”正日益消失。在一定条件下(主要是温度和压力),金属和非金属可以相互转化。在临界密度以下,电子属于特定原子,不显示金属性;但在临界密度以上,电子是自由的,金属中存在自由电子的“海洋”。比如在硅中掺入少量的磷,虽然是两种非金属,但只要外界温度低于0.003K,电流仍然可以在其中畅通无阻地流动。再比如超导材料——铱钡铜氧化物,在固体物理领域价值翻倍。它的真面目是一种陶瓷,而不是人们认为的一种金属,这是金属与非金属的界限已经消失的一大证明!