金属、非金属与类金属关键性质对比：导电性、延展性与物理状态

元素可分为金属、非金属、类金属（半金属）三大类。

金属：良导热导电，可锻（可压薄板）、可延（可拉丝）。室温下多为固态，具特征银白光泽（汞为液态例外）。

非金属：通常差导热导电，不延展不锻。元素非金属室温下多为气态，部分液态、固态。

类金属：性质中间态。物理上更似非金属，但特定条件下可导电（半导体），是计算机/电子器件核心材料。

多数周期表右侧以阶梯线分隔金属非金属。线左为金属（氢除外），右为非金属，线上为类金属。

元素成化合物时形成两大键型：离子键（电子转移生成带电离子，强静电引力）与共价键（共享电子成中性分子）。通常金属+非金属→离子化合物；非金属+非金属→共价化合物（分子）。

周期表中的金属

超 75% 元素为金属，集中于中左部。含碱金属、碱土金属、过渡金属、镧系、锕系。

延伸阅读： 金属及其分类

碱金属

第 1 族，最左列。质软、高活性、最外层 s 轨道 1 电子。六大碱金属：锂、钠、钾、铷、铯、钫。（原文误列云母锂矿为元素，已修正）

碱土金属

第 2 族。比碱金属硬/密，最外层 s 轨道 2 电子，焰色反应各异。六大：铍、镁、钙、锶、钡、镭。

过渡金属

周期表主体中央。称重金属，密度大于碱/碱土金属。共 38 种，含：钴、铜、天然铜、金、铁、汞、铂、银、钛、钨、锌等。

稀土金属

通常列于主表下方独立区，实属周期表中部。分镧系、锕系两亚族。

镧系金属

15 种镧系元素性质极近，难区分。如：铈、钷、钆、镝、镥。

锕系金属

15 种锕系，多不天然存在（极不稳定），核反应堆/粒子加速器合成。如：钍、铀、钚、锎、钔。

其他金属

主体右侧，又称半金属或后过渡金属。质软、熔点低。学界归属不一，8~14 种不等。如：铝、铋、铋晶体、铟、铅、锡。

金属性质

金属反应中失电子成正离子（氢除外），属正电性元素，低电离能。共性：光亮、高密度、高熔点、延展、可锻、光泽、导热导电优。室温固态（汞液态）。

金属通常与非金属成离子键（有例外）。多数成碱性氧化物，两性者存在。活性跨度大。特殊族群：贵金属（Ru、Rh、Pd、Pt、Au、Os、Ir、Ag）、难熔金属（Nb、Mo、Ta、W、Re）。

金属物理性质

可锻：固态可锤打薄片，金最强
可延：可拉丝，银最强之一
良导热导电
光泽：表面光亮，部分生成钝化膜失光
高抗拉强度：承重强
响声：敲击鸣响
硬度高：难切割
水溶液中失电子成阳离子
熔沸点通常高，但铯、镓、汞、铷、锡等低熔点例外；沸点多仍高
密度跨度大，总体>非金属。钨、铂、锇、金、铱极高密度
多银白，金/铯/铜有色

金属化学性质

正电性，与氧生成碱性/两性氧化物。其他：

正电性： 低电离能，反应中失电子(氧化)，不易得电子。典型价态：
- 碱金属恒 +1 (失 s 电子)
- 碱土金属恒 +2 (失 s 电子对)
- 过渡金属无显性规律，+2 常见(失 s 电子对)，+1/+3 亦见

Na⁰ → Na⁺ + e⁻

Mg⁰ → Mg²⁺ + 2e⁻

Al⁰ → Al³⁺ + 3e⁻

金属+非金属化合物倾向离子型。金属氧化物多为碱性，溶水成氢氧化物：

Na₂O(s) + H₂O(l) → 2NaOH(aq)

CaO(s) + H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq)

碱性氧化物与酸反应生成盐和水：

MgO(s) + HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂O(l)

NiO(s) + H₂SO₄(aq) → NiSO₄(aq) + H₂O(l)

金属在周期表中的位置

金属占 75%+，填满大部。左侧为金属，下方两行(镧系/锕系)全为金属。周期表中从硼(B, Z=5) 到钋(Po, Z=84) 的阶梯线左侧(除 Ge、Sb)均为金属。

金属用途

结构件
容器
导线/电器
散热器
镜面
硬币
珠宝
武器
营养元素(铁、铜、钴、镍、锌、钼)

周期表中的非金属

右上角。含非金属族、卤族、稀有气体。化学性质相近，区别于金属。

非金属分族

非金属元素族： H、C、N、O、P、S、Se。H 常温常压显非金属性，纳入非金属族。

卤族(第 17 族)： -1 氧化态。上气下液固：F、Cl、Br、I、At。Ts 性质未明，可能卤素或类金属。

稀有气体(第 18 族)： 惰性气体。He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn、Og。Og 室温可能非气态。

延伸阅读： 非金属详解

非金属性质

反应中得电子成阴离子，属负电性，高电离能。无光泽、脆、差导热导电(石墨除外)。可气/液/固态。

非金属物理性质

物理状态： 室温多为气(氧)固(碳)两态，仅溴为液态
不延展不锻： 极脆，不可拉丝锤片
导电导热差
无金属光泽
熔沸点机制： 金属熔沸需克服巨大离域电子静电引力(巨型晶格)，故高熔沸点，近似离子化合物而非共价物质
7 种非金属标准态为双原子分子： H₂、N₂、O₂、F₂、Cl₂、Br₂(l)、I₂(s)

非金属化学性质

倾向得电子/共享电子，负电性。与金属反应得电子(达稀有气体构型)成阴离子：

3Br₂(l) + 2Al(s) → 2AlBr₃(s)

全非金属化合物为共价物。与氧生成酸性/中性氧化物，溶水成酸：

CO₂(g) + H₂O(l) → H₂CO₃(aq) 碳酸

非金属氧化物可与碱成盐：

CO₂(g) + 2NaOH(aq) → Na₂CO₃(aq) + H₂O(l)

非金属在周期表中的位置

最右侧(氢除外，左上角)。17/18 种：H、He、C、N、O、F、Ne、P、S、Cl、Ar、Se、Br、Kr、I、Xe、Rn。

非金属用途

无金属般通用性，但特定领域聚合：

生命必需(C、H、N、O、S、Cl、P)
化肥(H、N、P、S、Cl、Se)
制冷/低温(H、He、N、O、F、Ne)
工业酸(C、N、F、P、S、Cl)
激光/灯
医药

非金属成化合物极多，水/食品/织物/塑料/日用品无处不在。

金属 vs 非金属性质对比表

性质	金属	非金属
外观	光亮	暗淡
室温状态	固态(汞液态)	约半固半气，溴液态
密度	大(手感重)	小(手感轻)
强度	高	低
可锻/脆性	可锻(弯不断)	脆(锤碎)
导热	良	差(绝热)
导电	良	差(绝缘，石墨除外)
磁性	仅 Fe/Co/Ni	无
敲击声	清脆悦耳	沉闷
氧化物性质	碱性/碱性	酸性