化学物质就在我们身边，它们以气态、液态或者固态的形式存在于周围的环境里，和人类的日常生活有着紧密的联系。
第一节五彩缤纷的金属物质
1.镓（Ga）和铯（Cs）
镓是一种蓝白色金属。1875年，法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提取物时，发现了这种金属。
镓的密度约是5.90克/立方厘米，熔点约为30℃，沸点约2403℃，凝固点很低。
这种物质结构较为复杂，可以放在冰浴内几天不结晶。
同时它质软、性脆，在空气中表现稳定，加热可溶于酸和碱。
镓与沸水反应剧烈，在室温时仅与水略有反应，高温时能与大多数金属反应。
如果人将镓放在手心里，不多一会儿，这种金属物质就熔化了，会像水银一样流动起来。
同时，镓的熔点低，可以用来做易燃合金，用在消火栓上做堵头。如果着火，逐渐升高的温度就会把镓做的堵头熔化掉，水就能自动喷出来用以灭火。消火栓口受到水的降温保护，从而保证了其不会被烧坏。
另外还有一种金属物质，它的熔点比镓还要低，这就是铯。
1860年，德国的本生和基尔霍夫在对矿泉的提取物进行光谱实验时，发现了铯。
铯是一种银白色碱金属，性软而轻，具有延展性。它的密度约是1.88克/立方厘米，熔点大约在28.40℃左右，沸点约为678℃。
铯在碱金属中是最活泼的，能和氧发生剧烈反应，生成多种氧化物的混合物。在潮湿空气中，氧化的热量足以使铯熔化并点燃。
铯不与氮反应，但在高温下能与氢反应，生成相当稳定的氢化物。
铯和水甚至和温度低到零下116℃的冰均可发生猛烈反应产生氢气、氢氧化物。生成的氢氧化铯是氢氧化碱中碱性最强的。它与卤素也可生成稳定的卤化物，这是由于它的离子半径大所产生的特点。铯和有机物也会发生同其他碱金属相类似的反应。
由于铯能与水发生剧烈的反应，因此把铯放进盛有水的水槽中，马上就会爆炸，所以对其一定要小心。
在光的作用下，铯会放出电子。金属铯主要用于制造光电管、摄谱仪、闪烁计数器、无线电电子管、军用红外信号灯以及各种光学仪器和检测仪器。它的化合物用于玻璃和陶瓷的生产，用作二氧化碳净化装置中的吸收剂、无线电电子管吸气剂和微量化合物中。
在医药上，铯盐还可用作服用含砷药物后的防休克剂。同位素铯-137可用以治疗癌症。用铯制作的原子钟准确度极高，每300万年误差一秒。
2.金（Au）
金是人类最早发现的金属之一，比铜、锡、铅、铁、锌都早。金之所以那么早就被人们发现，主要是因为在大自然中金矿就是纯金(也有极少数是碲化金)，再加上金子金光闪闪，很容易被人们找到。
虽然说金的自然状态大都是游离状的纯金，但自然界中的纯金却很少是真正纯净的，它们大都含金达99％以上，但总含有少量银，另外还含有微量的钯、铂、汞、铜、铅等。
金在地壳中的含量相对较少，并且非常分散。在自然界中，金常以颗粒状存在于沙砾中或以微粒状分散在岩石中。
金的密度较大，1立方米的水只有1吨重，而同体积的金却达19多吨重。人们利用金与沙比重的悬殊，用水冲洗含金的沙，这就是所谓的“沙中淘金”。
金是金属中最富有延展性的一种，1克金可以拉成长达4000米的金丝。金也可以捶成比纸还薄很多的金箔，厚度只有1厘米的五十万分之一，看上去几乎透明，带点绿色或蓝色，而不是金黄色。
金很柔软，容易加工，用指甲都可以在它的表面上划出痕迹。
它具有很高的收藏价值。
俗话说得好：“真金不怕火炼。”这一方面是说明金的熔点较高，能达到1063℃左右，火不容易烧熔它；另一方面也说明金的化学性质非常稳定，一般不会被锈蚀。所以，人们有时会用金来做笔尖，做成首饰或者将其装饰在一些物体的外表。
金单独地放在盐酸、硫酸或硝酸中，不会被侵蚀。但是如果金遇到由三份盐酸、一份硝酸(按体积计算)混合组成的“王水”中，就会被溶解掉。溶解后，蒸干溶液，就可以得到美丽的黄色针状晶体——“氯金酸”。
另外，氰化物的溶液能溶解金，汞也可以溶解金，主要是用来在器物表面镀金。硒酸(或碲酸)与硫酸(或磷酸)的混合物，也能溶解金。
在高温下，氟、氯、溴等元素能与金化合生成卤化物，但温度再高些，卤化物又重新分解。熔融的硝酸钠、氢氧化钠能与金化合。
3.钯（Pd）和铂（Pt）
有一些金属能够“抓住”空气，这有点不可思议，但事实上确实有。
钯是银白色金属，较软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气，使体积显着胀大、变脆乃至破裂成碎片。
海绵状或胶状钯吸氢能力更强。常温下，1体积海绵钯可吸收900体积氢气，1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。加热到40℃～50℃，钯吸收的氢气会释出。
钯广泛地用作气体反应，特别是氢化或脱氢催化剂，还可制作电阻线、钟表用合金等。
钯的化学性质不活泼，常温下在空气和潮湿环境中稳定，加热至800℃，钯表面会形成一氧化钯薄膜。
钯能耐氢氟酸、磷酸、高氯酸、盐酸和硫酸蒸气的侵蚀，但易溶于“王水”和热的浓硫酸及浓硝酸。熔融的氢氧化钠、碳酸钠、过氧化钠对钯有腐蚀作用。
钯元素可以运用到很多方面。其中，氯化钯可用于电镀，氯化钯及其有关的氯化物还可用于循环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源。一氧化钯和氢氧化钯可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠和其他络盐用作电镀液的主要成分。
铂是有银白色光泽的金属。
铂的熔点约1772℃，沸点约3827℃，密度约21.45克／立方厘米（20℃），较软，有良好的延展性、导热性和导电性。
海绵铂为灰色海绵状物质，有很大的表面积，对气体（特别是氢、氧和一氧化碳）有较强的吸收能力。粉末状的铂黑能吸收大量氢气。
铂的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定，低于450℃加热时，表面形成二氧化铂薄膜，高温下能与硫、磷、卤素发生反应。
铂不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液，但可溶于“王水”和熔融的碱。
铂及其合金在高温下耐氧化和腐蚀，用于制作坩埚、蒸发皿、电极、喷嘴、反应器等。铂和铂铑合金在冶金、玻璃、陶瓷工业中用作高温炉的炉丝和热电偶。铂还用于制作首饰。
4.铝(Al)
铝是有着银白色光泽的金属，密度约为2.7克/立方厘米，熔点约660℃，沸点约2467℃。
1827年，德国的韦勒把钾和无水氯化铝共热，制得铝。
铝具有良好的导热性、导电性和延展性。铝是活泼金属，在空气中，其表面会形成一层致密的氧化膜，使之不能与氧、水继续作用。但铝的粉末与空气混合则极易燃烧，熔融的铝能与水猛烈反应，高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属。
在高温下铝能与氧反应，放出大量热。用此种高反应热，铝可以从其他氧化物中置换金属（铝热法），又叫铝热反应，是冶金工业常用的一种方法。
例如：8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe
铝是两性的，既易溶于强碱，又能溶于稀酸，然后放出氢气。
在高温下，铝也同非金属发生反应。它对水、硫化物、浓硫酸、任何浓度的醋酸可以及一切有机酸类均无作用。
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭土、铝土矿、明矾（是一种常见的净水剂，化学式是[KAl(SO4)2]）等等。
铝的应用极为广泛：
（1）铝的密度很小且较软，可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及铝合金。
（2）铝的导电性仅次于银、铜，铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性。所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
（3）铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
（4）铝有较好的延展性，它的延展性仅次于金和银，它可以制成铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
（5）铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
（6）铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
（7）铝在氧气中燃烧能放出大量的热并发出耀眼的光，铝常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药、燃烧混合物和照明混合物。
（8）铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨，铝还用作炼钢过程中的脱氧剂。
（9）铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
（10）铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。
铝在空气中易被氧化形成三氧化铝（Al2O）3，又称为“人造钢玉”。三氧化铝是种原子晶体，熔沸点高，属于两性氧化物，既可与酸反应又可与碱反应。
5.铜(Cu)
铜是有紫红色光泽的金属。
铜的密度约为8.92克/立方厘米，熔点在1083℃左右，沸点约为2567℃。铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。铜还有很好的延展性，其导热和导电性能较好。
铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里，在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜，也叫铜绿。化学式为Cu2(OH)2CO3，加热易分解为黑色的氧化铜、水和二氧化碳。
铜可溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸，容易被碱侵蚀。
铜是一种红色金属，同时也是一种绿色金属。说它是绿色金属，主要是因为它耐用，容易再熔化、再冶炼，因而回收利用也相当的便宜。
铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。它应用于各种电缆和导线、电机和变压器的绕阻、开关以及印刷线路板等。
在机械和运输车辆制造中，铜用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
铜在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中，铜用来制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产100万发子弹，需用铜13～14吨。在建筑工业中，铜用于制造各种管道、管道配件、装饰器件等。
6.铁(Fe)
铁是一种柔韧的银白色金属。它硬而有延展性，熔点约为1535℃，沸点约为3000℃。铁有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。纯铁密度大约是7.8克/立方厘米。
铁相对较为活泼，为强还原剂。在室温下，铁可缓慢地从水中置换出氢。在500℃以上，铁的反应速度增大。
铁在干燥空气中很难跟氧气反应，但在潮湿空气中很容易被腐蚀，属于吸氧腐蚀，是电化学腐蚀的一种。若在酸性气体或卤素蒸气环境中腐蚀得更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
铁易溶于稀酸，在浓硝酸中能被“钝化”。铁在加热时能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。
铁在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”。因此，可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。
在我们的生活里，铁可以算得上是最有用、最价廉、最丰富、最重的金属了。工农业生产中，铁是最重要的基本结构材料，铁合金用途广泛。国防和战争更是钢铁的较量，钢铁的年产量代表着一个国家和地区的现代化水平。
同时，铁也是人体不可缺少的微量元素。在十多种人体必需的微量元素中，无论在重要性上还是在数量上，铁都居于首位。
所谓煤气中毒（一氧化碳中毒），也是由于血红素中铁原子核心被一氧化碳气体分子紧紧地包围住，丧失了吸收氧分子的能力，使人窒息中毒而死亡。
铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。如果一盆花缺少铁，花就会失去艳丽的颜色，失去沁人心脾的芳香，叶子也会发黄枯萎。
铁的氧化物有三种：氧化亚铁（FeO），黑色固体；氧化铁（Fe2O3），红褐色粉末；四氧化三铁（Fe3O4），黑色晶体，是磁铁矿的主要成分。
7.锌（Zn）
锌是一种蓝白色金属。它的密度约为7.14克/立方厘米，熔点约为419℃。
锌在室温下，性较脆；在100℃～150℃时，变软；超过200℃时，又变脆。
锌的化学性质活泼，在常温下的空气中，表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后，锌氧化激烈。燃烧时，发出蓝绿色火焰。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑是实验室制取氢气的反应原理。
锌易溶于酸，也易从溶液中置换金、银、铜等。
锌的氧化膜熔点高，但金属锌熔点却很低。在酒精灯上加热锌片，锌片熔化变软，但不落下，就是因为氧化膜的作用。
