Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Металлы. Общие свойства металлов

Содержание

Общие свойства металловобусловлены:- Строением атома- Наличием кристаллической решетки- Наличием металлической связи
Лекция № 9-МЕТАЛЛЫ Общие свойства металловобусловлены:- Строением атома- Наличием кристаллической решетки- Наличием металлической связи Расположение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева s-металлы: элементы IA и IIA групп.Свойства s-металлов:– постоянные валентности или степени окисления p-металлы: элементы IIIA (кроме бора B), IVA (германий Ge, олово Sn, свинец d-металлы: 30 элементов, расположенных в серединах периодов (IV, V, VI, VII) и f-металлы: лантаноиды и актиноиды. У этих элементов достраиваются энергетические подуровни 4f и Черные металлыЧерные металлы характеризуются темно-серым цветом, большой плотностью (кроме щелочноземельных Ме), высокой Черные подразделяются:Железные металлы - Fe, Co, Ni (ферромагнетики) и Mn. Тугоплавкие металлы Цветные металлыЦветные металлы характеризуются: характерной окраской (красная, желтая, белая), большой пластичностью, низкой температурой плавления, отсутствием полиморфизма. Цветные подразделяются:Легкие металлы - Be, Mg, Al - малая плотность.Благородные металлы - Нахождение металлов в природеВ самородном состоянии: Cu, Ag, Hg, Pt, AuВ виде Кристаллические структуры металлов1. Объемноцентрированная кубическая решетка (ОЦК)(Na, K, α-Fe, δ-Fe, V, Cr, 2. Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК).Решетка куба с центрированными гранями (γ-Fe, Al, Ag, 3. Гексагональная решетка с гексагональной плотной упаковкой (ГПУ). Каждый атом окружен 12тью Полиморфизмα – модификация устойчива при сравнительно низких температурах, β – устойчива при Физические свойства металлов1. Твердость (кроме Hg)Самый твердый Cr. Самые мягкие – щелочные.3. 4. ПлотностьОт 0,53 Li до 22,5 г/см3 Osρ < 5 г/см3 – 6. Магнитные свойства	a) Диамагнитные(в основном амфотерные Ме: Be,Zn,Ga,Ge)	б) Парамагнитные	в) Ферромагнитные (Fe, Co, Получение металловПирометаллургия Восстановители: уголь, оксида углерода (II) или водород.— С или СОZnО — Сульфидные руды 2ZnS + 3О2 = 2ZnО + 2SО2 ZnО + ГидрометаллургияРуда → раствор CuO + Н2SО4 = CuSО4 + Н2О Электролиз раствора2CuSO4 + 2H2O ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ1. Электролитическое рафинирование(Ag, Cu, Fe, Ni, Pb)2. Перегонка и 3. Химические транспортные реакции Карбонильный способ (Ni, Fe)Ni + 4CO 4. Зонная плавка(Ge, W, Mo) до чистоты 10-8 % ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Me ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРОСТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИС кислородом.Все, кроме Pt, Pd, Au.4Li С водородом.Взаимодействуют щел. и щел.-зем. металлы:Ca (Sr, Ba) + H2 = CaH2 С серой.2Ag + S = Ag2S2-  сульфид серебраС галогенами.Mg + Cl2 С другими неметаллами.Из металлов I группы с азотом, углеродом, кремнием непосредственно взаимодействует 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СО СЛОЖНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ С водой.Металлы I группы: Na + H2O 2) C кислотами.Все металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода вытесняют его 3) Со щелочами.Взаимодействуют амфотерные металлы (Zn, Al, Pb, Sn, Be, Cr(III)).Zn + С концентрированной серной кислотой реакции идут по схеме:Сu + 2Н2SO4(конц) = СuSO4 + SO2↑ + 2Н2О Схемы образования твердого раствора (или смешанного кристалла) в металлах: а – решетка
Слайды презентации

Слайд 2 Общие свойства металлов
обусловлены:

- Строением атома
- Наличием кристаллической решетки
-

Общие свойства металловобусловлены:- Строением атома- Наличием кристаллической решетки- Наличием металлической связи

Наличием металлической связи


Слайд 3 Расположение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева

Расположение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева

Слайд 4 s-металлы: элементы IA и IIA групп.

Свойства s-металлов:
– постоянные

s-металлы: элементы IA и IIA групп.Свойства s-металлов:– постоянные валентности или степени

валентности или степени окисления (+1 и +2);
– основной характер

оксидов, за исключением бериллия.

Расположение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева


Слайд 5 p-металлы: элементы IIIA (кроме бора B), IVA (германий

p-металлы: элементы IIIA (кроме бора B), IVA (германий Ge, олово Sn,

Ge, олово Sn, свинец Pb) и VA (сурьма Sb

и висмут Bi) групп.

Свойства:
– образование химических связей осуществляется s- и p-электронами в процессе их возбуждения и гибридизации орбиталей;
– оксиды p-металлов проявляют амфотерный характер;
– основные оксиды образуют только p-элементы IIIA группы пятого и шестого периодов – индий In и таллий Tl.

Слайд 6 d-металлы: 30 элементов, расположенных в серединах периодов (IV,

d-металлы: 30 элементов, расположенных в серединах периодов (IV, V, VI, VII)

V, VI, VII) и достраивающих d-подуровень предпоследнего слоя при

уже заполненном внешнем ns-подуровне.

Свойства:
– в образовании химических связей у атомов d-металлов могут принимать участие как s-, так и d-электроны. Все d-элементы, кроме Zn и Cd, обладают переменной степенью окисления;
– характер оксидов d-металлов зависит от степени окисления: оксиды низшей степени окисления имеют основной характер, средней - амфотерный, высшей – кислотный.

Слайд 7 f-металлы: лантаноиды и актиноиды. У этих элементов достраиваются

f-металлы: лантаноиды и актиноиды. У этих элементов достраиваются энергетические подуровни 4f

энергетические подуровни 4f и 5f при заполненном внешнем уровне

6s2 и 7s2.

Сложное строение электронных оболочек f-металлов сказывается на их свойствах:
– f-металлы проявляют устойчивую степень окисления +3, при возбуждении возможны и более высокие степени окисления;
– f-металлы обладают высоким сродством к кислороду и образуют устойчивые оксиды типа R2O3.

Слайд 8 Черные металлы
Черные металлы характеризуются темно-серым цветом, большой плотностью

Черные металлыЧерные металлы характеризуются темно-серым цветом, большой плотностью (кроме щелочноземельных Ме),

(кроме щелочноземельных Ме), высокой температурой плавления, относительно высокой твердостью,

часто имеют - полиморфизм.

Слайд 9 Черные подразделяются:
Железные металлы - Fe, Co, Ni (ферромагнетики)

Черные подразделяются:Железные металлы - Fe, Co, Ni (ферромагнетики) и Mn. Тугоплавкие

и Mn.
Тугоплавкие металлы - температура плавления выше Fe

(1539оС) - добавки легированных сталей и основы для соответствующих сплавов.
Урановые металлы - актиниды - для сплавов атомной энергетики.
Редкоземельные металлы (РЗМ) – лантан , церий, неодим, празеодим и др. - лантаноиды + иттрий и скандий. Близки по химическим, различаются по физическим свойствам. Присадки к сплавам других элементов.
Щелочноземельные металлы. В свободном состоянии применяются в особых случаях (теплоносители в атомных реакторах).


Слайд 10 Цветные металлы
Цветные металлы характеризуются: характерной окраской (красная, желтая,

Цветные металлыЦветные металлы характеризуются: характерной окраской (красная, желтая, белая), большой пластичностью, низкой температурой плавления, отсутствием полиморфизма.

белая), большой пластичностью, низкой температурой плавления, отсутствием полиморфизма.


Слайд 11 Цветные подразделяются:

Легкие металлы - Be, Mg, Al -

Цветные подразделяются:Легкие металлы - Be, Mg, Al - малая плотность.Благородные металлы

малая плотность.
Благородные металлы - Ag, Au, платиновая группа (Pt,

Pd, Ir (иридий), Rh (родий), Os (осмий), Ru (рутений)), "полублагородная" медь. Высокая устойчивость против коррозии.
Легкоплавкие металлы - Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, Bi, Tl (таллий), Sb (сурьма), элементы с ослабленными металлическими свойствами: Ga (галлий), Ge (германий).


Слайд 12 Нахождение металлов в природе
В самородном состоянии: Cu, Ag,

Нахождение металлов в природеВ самородном состоянии: Cu, Ag, Hg, Pt, AuВ

Hg, Pt, Au
В виде соединений: оксидные (Fe3O4 –

магнетит), карбонатные
(CaCO3 – известняк),
фосфатные, силикатные,
алюмосиликатные (K2O×Al2O3×6SiO2 – полевой шпат или ортоклаз),
сульфидные (HgS – киноварь) и галидные
(NaCl – галит, каменная или поваренная соль).

Слайд 13 Кристаллические структуры металлов
1. Объемноцентрированная кубическая решетка (ОЦК)
(Na, K,

Кристаллические структуры металлов1. Объемноцентрированная кубическая решетка (ОЦК)(Na, K, α-Fe, δ-Fe, V,

α-Fe, δ-Fe, V, Cr, Mo, W)
координационное число: к.ч. =

8
плотность упаковки: ρ = 68 %

Слайд 14 2. Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК).
Решетка куба с центрированными

2. Гранецентрированная кубическая решетка (ГЦК).Решетка куба с центрированными гранями (γ-Fe, Al,

гранями (γ-Fe, Al, Ag, Ni, Pb, Cu, Ca, Ir,

Pt, Pd, Au).
к.ч. = 12
ρ = 74 %

Слайд 15 3. Гексагональная решетка с гексагональной плотной упаковкой (ГПУ).

3. Гексагональная решетка с гексагональной плотной упаковкой (ГПУ). Каждый атом окружен

Каждый атом окружен 12тью атомами, находящимися на одинаковом расстоянии

от центрального атома (Be, Mg, Cd, Hg, Zn, Sc, Y, La,Ti, Hf, Zr, Tc, Re, Ru, Os).
к.ч.=12
ρ = 74 %

Слайд 16 Полиморфизм
α – модификация устойчива при сравнительно низких температурах,

Полиморфизмα – модификация устойчива при сравнительно низких температурах, β – устойчива


β – устойчива при более высоких температурах.

Например, железо может

существовать в виде четырех полиморфных модификаций α−, β−, γ−, δ−Fe.
Модификации α−, β−, δ−Fe отличаются друг от друга температурными интервалами устойчивости и магнитными свойствами, но имеют одинаковую объемноцентрированную кубическую решетку.
Модификация γ−Fe, устойчивая в интервале 910-1401°С, имеет гранецентрированную кубическую решетку.

Слайд 17 Физические свойства металлов
1. Твердость (кроме Hg)
Самый твердый Cr.

Физические свойства металлов1. Твердость (кроме Hg)Самый твердый Cr. Самые мягкие –

Самые мягкие – щелочные.
3. Температура плавления
t > 1000оC

тугоплавкие
t < 1000оC легкоплавкие
tпл (Hg) = –39оС; tпл (W) = 3420оС

2. Непрозрачность/металлический блеск
Все металлы серого цвета, кроме Cu, Cs, Au.
Al и Mg имеют блеск в порошкообразном состоянии.


Слайд 18 4. Плотность
От 0,53 Li до 22,5 г/см3 Os

ρ

4. ПлотностьОт 0,53 Li до 22,5 г/см3 Osρ < 5 г/см3

< 5 г/см3 – легкие металлы (щелочные, щелочно-земельные, Be,

Al, Sc, Y, Ti).
ρ > 5 г/см3 – тяжелые металлы

5. Пластичность (ковкость)
Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe
уменьш.

Из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной 34,2 м. Можно получить золотую фольгу толщиной 0,0001 мм, что в 500 раз тоньше волоса).


Слайд 19 6. Магнитные свойства
a) Диамагнитные
(в основном амфотерные Ме: Be,Zn,Ga,Ge)
б)

6. Магнитные свойства	a) Диамагнитные(в основном амфотерные Ме: Be,Zn,Ga,Ge)	б) Парамагнитные	в) Ферромагнитные (Fe,

Парамагнитные
в) Ферромагнитные (Fe, Co, Ni)
7. Высокая тепло- и электропроводность
Наибольшая

Ag, Cu
Наименьшая Pb, Hg


Слайд 20 Получение металлов
Пирометаллургия
Восстановители: уголь, оксида углерода (II) или

Получение металловПирометаллургия Восстановители: уголь, оксида углерода (II) или водород.— С или

водород.
— С или СО
ZnО + С = Zn +

СО Fе2О3 + 3СО = 2Fе + 3СО2
— H2
WO3 + 3H2 =W + 3H2O СоО + Н2 = Со + Н2О


Слайд 21 — Сульфидные руды
2ZnS + 3О2 = 2ZnО

— Сульфидные руды 2ZnS + 3О2 = 2ZnО + 2SО2 ZnО

+ 2SО2 ZnО + С = СО + Zn
Металлотермия
— алюминотермия


4Аl + 3МnО2 = 2А12О3 + 3Мn
— магнийтермия
TiCl4 + 2Mg = 2MgCl2 + Ti (Mn, Cr, Ti, Мо, W)

Слайд 22 Гидрометаллургия
Руда → раствор
CuO + Н2SО4 = CuSО4

ГидрометаллургияРуда → раствор CuO + Н2SО4 = CuSО4 + Н2О

+ Н2О
CuSО4 + Fe

= FeSO4 + Cu


Электрометаллургия
Электролиз расплава:

NaCl расплав Na + Cl2↑
 К(–): Na+ А(+): Cl–
Na++ ē → Na  2Cl– – 2ē → Cl2↑



Слайд 23 Электролиз раствора
2CuSO4 + 2H2O

Электролиз раствора2CuSO4 + 2H2O

Cu + O2↑ + H2SO4
 
К(–): Cu+2, H2O А(+): SO42–, H2O
ϕо 0.34 > –0.41 2.05 > 1.23

Cu+2 + 2ē → Cu 2H2O – 4ē → 4H+ + O2↑
2H+ + SO42– → H2SO4


Слайд 24 ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ
1. Электролитическое рафинирование
(Ag, Cu, Fe,

ПОЛУЧЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ1. Электролитическое рафинирование(Ag, Cu, Fe, Ni, Pb)2. Перегонка

Ni, Pb)
2. Перегонка и переплавка в вакууме
(W, Mo, Re)




Слайд 25 3. Химические транспортные реакции

Карбонильный способ (Ni, Fe)

Ni

3. Химические транспортные реакции Карбонильный способ (Ni, Fe)Ni + 4CO

+ 4CO Ni(CO)4

(t = 42°C)
тетракарбонил Ni
Fe + 5CO Fe(CO)5 (t = 105°C)
пентакарбонил Fe

Йодидный способ (Ti, Zr)

Ti(загрязненный) + 2I2 TiI4 (t = 100-200°C)
TiI4 Ti(чистый) + 2I2 (t = 1500°C)


Слайд 26
4. Зонная плавка
(Ge, W, Mo) до чистоты 10-8

4. Зонная плавка(Ge, W, Mo) до чистоты 10-8 %

%


Слайд 27 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Me
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРОСТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

С кислородом.
Все,

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Me ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРОСТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИС кислородом.Все, кроме Pt, Pd,

кроме Pt, Pd, Au.

4Li + O2 = 2Li2O оксид

лития
2Cu + O2 = 2CuO оксид меди


Слайд 28 С водородом.
Взаимодействуют щел. и щел.-зем. металлы:
Ca (Sr, Ba)

С водородом.Взаимодействуют щел. и щел.-зем. металлы:Ca (Sr, Ba) + H2 =

+ H2 = CaH2 (SrH2, BaH2)
гидриды

Гидриды щелочных металлов малоустойчивы,

обладают восстановительными свойствами.



Слайд 29 С серой.
2Ag + S = Ag2S2- сульфид

С серой.2Ag + S = Ag2S2- сульфид серебраС галогенами.Mg + Cl2 = MgCl21- хлорид магния

серебра

С галогенами.
Mg + Cl2 = MgCl21- хлорид магния


Слайд 30 С другими неметаллами.
Из металлов I группы с азотом,

С другими неметаллами.Из металлов I группы с азотом, углеродом, кремнием непосредственно

углеродом, кремнием непосредственно взаимодействует только литий:
6Li + N2 =

2Li3N (250°C) нитрид лития
2Li + 2C = Li2C2 (600°C) карбид лития
4Li + Si = Li4Si (600-700°C, примесь Li2Si)

Металлы II группы:
Са + С = СаС2 карбиды
3Mп + N2 = Mg3N2 нитриды

t

t


Слайд 31 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СО СЛОЖНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ
С водой.
Металлы I

2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СО СЛОЖНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ С водой.Металлы I группы: Na +

группы: Na + H2O = NaOH + ½ H2↑
При

переходе от Li к Cs интенсивность реакции увеличивается, цезий взаимодействует с водой наиболее бурно.
Металлы II группы: Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
Be и Mg взаимодействуют медленно из-за обволакивания металлов образующимися гидроксидами.

Слайд 32 2) C кислотами.
Все металлы, расположенные в ряду напряжений

2) C кислотами.Все металлы, расположенные в ряду напряжений до водорода вытесняют

до водорода вытесняют его из разбавленных кислот, кроме азотной

кислоты:
2HClразб.+ Zn = ZnCl2 + H2↑
H2SO4разб.+ Fe = FeSO4 + H2↑

С конц. H2SO4 и разб. и конц. HNO3 взаимодействуют все Ме, кроме Au и Pt.
8Al + 30HNO3 = 8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O

Слайд 33 3) Со щелочами.
Взаимодействуют амфотерные металлы (Zn, Al, Pb,

3) Со щелочами.Взаимодействуют амфотерные металлы (Zn, Al, Pb, Sn, Be, Cr(III)).Zn

Sn, Be, Cr(III)).

Zn + 2NaOH + 2Н2О = Na2[Zn(OH)4]

+ H2↑

2Al+6NaOH+6Н2О = 2Na2[Al(OH)6]+3H2↑


Слайд 34 С концентрированной серной кислотой реакции идут по схеме:








Сu

С концентрированной серной кислотой реакции идут по схеме:Сu + 2Н2SO4(конц) = СuSO4 + SO2↑ + 2Н2О

+ 2Н2SO4(конц) = СuSO4 + SO2↑ + 2Н2О


  • Имя файла: metally-obshchie-svoystva-metallov.pptx
  • Количество просмотров: 117
  • Количество скачиваний: 0