МЕТАЛЛы

1. МЕТАЛЛы

2. Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева Строение атомов металлов, кристаллических решеток Физические свойства металлов Общие химические свойства Электрохимический ряд напряжения Металлы в природе, общие способы их получения Коррозия металлов Сплавы План

3. калий магний никель алюминий натрий цинк железо Активные металлы и металлы средней активности

4. берилий сурьма галий висмут индий хром германий вольфрам кобальт Образцы металлов

5. КАКОЙ МЕТАЛЛ САМЫЙ… САМЫЙ • САМЫЙ ЛЕГКИЙ МЕТАЛЛLiρ = 0,53 г/см3 • ТЯЖЕЛЫЙ МЕТАЛЛ Osρ = 22,5 г/см3 • ЛЕГКОПЛАВКИЙ МЕТАЛЛСstпл =29°С • ТУГОПЛАВКИЙ МЕТАЛЛWtпл =3390С • ТВЕРДЫЙ МЕТАЛЛCr • САМЫЙ РАСПРОСТРАНЁННЫЙ Al • САМЫЙ МЯГКИЙ Na • ЛУЧШИЙ ПО КОВКОСТИ И ПЛАСТИЧНОСТИ Au

7. В Положение в ПС: s-элементы – I,II группы p-элементы – некоторые d-,f-элементы - все Химическая связь - металлическая Химические свойства: восстановители At Кристаллическая решетка - металлическая Физические свойства Общие: Электро и теплопроводность, ковкость, металлический блеск, непрозрачность Строение атома: Малое число ê во внешнем слое, небольшая энергия ионизации Кубическая объемноцентрированная (Na, K, Cs, Ba) – низкие, твердость, tпл, tкип Кубическая гранецентрированная (Al, Ag) – высокая пластичность Гексагональная (Mg, Zn) – низкая пластичность Общая характеристика металлов Металлы – химические элементы Металлы – простые вещества

8. Положение в ПС и строение их атомов Элементы с металлическими свойствами расположены в I(A)– VI(A) группах ПС, а также в I(Б)– VIII(Б) группах Небольшое число ē на ВЭУ атомов М. предполагает легкую потерю этих ē . Все металлы - восстановители

9. Строение атомов Ме • Ме главных подгрупп на внешнем уровне имеют 1-3 электрона (4 электрона имеют металлы IV группы). Ме главных подгрупп завершают внешний уровень, отдавая электроны. • Ме побочных подгрупп. Предвнешний уровень незавершенный, внешний уровень имеет 1-2 электрона; завершают внешний уровень, отдавая электроны, степень окисления: +1; +2; +3; (+4).

10. В кристаллах металлов атомы связаны между собой – металлической связью атом ион ē

11. электропроводность металлический блеск теплопроводность Ме металлический звон температура плавления температура кипения твердость плотность Физические свойства

12. Физические свойства • твердые вещества (исключение – Hg) • высокая электро- и теплопроводность • пластичные (ковкие) • имеют металлический блеск

13. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ Элементы металлы в химических реакциях отдают свои электроны и превращаются в положительно заряженные ионы. Металлы - сильные восстановители: Ме - n е = Ме+n Неметаллы Вода Кислоты Соли Металлы

14. Общие химические свойства • Наиболее энергично металлы реагируют с простыми веществами (неметаллами): • галогенами • кислородом • серой Ca - восстановитель Mg - восстановитель Na - восстановитель

15. Общие химические свойства • Металлы могут окисляться также ионами водорода и ионами других металлов. • Металлы реагируют со сложными веществами: • водой: • кислотами: • растворами солей: Na - восстановитель Zn - восстановитель Fe - восстановитель

16. Характер оксидов металлов

17. ослабление восстановительных свойств, активности Электрохимический ряд напряжения В электрохимическом ряду напряжения металл, стоящий левее, может вытеснить из растворов или расплавов солей металл, стоящей правее. Пользуясь этим рядом, можно предсказать, как Ме будет себя вести в паре с другим. В электрохимический ряд напряжения включен также водород. Это позволяет понять, какие Ме могут вытеснить водород из растворов кислот. Так , например, железо вытесняет водород из растворов кислот, так как находится левее его; медь же не вытесняет водород, так как находится правее его.

18. Коррозия Металлов Коррозия– это химическое и электрохимическое разрушение металлов и их сплавов в результате воздействия на них окружающей среды. Электрохимическая коррозия химическая коррозия Коррозию Ме и их сплавов вызывают такие компоненты окружающей среды, как вода, кислород, оксиды углерода и серы, водные растворы солей. Более активный Ме при электрохимической коррозии разрушается, переходя в воду, тем самым предохраняя менее активный Ме от разрушения.

19. Основные методы защиты от коррозии Применение защитных покрытий Изменение состава среды Приготовление сплавов, стойких к коррозии Электрохимические методы защиты 1. Металлические изделия покрывают другими Ме 2. Металлические изделия покрывают лаками, красками и эмалями. Части машин, инструменты и предметы быта изготавливают из нержавеющей стали и других сплавов, стойких к коррозии 1. Применение заклепок, изготовленных из более активных Ме 2. Прикрепление пластинок из более активного Ме для защиты основного металлического изделия 3. Нейтрализация тока, возникающего при коррозии, постоянным током, пропускаемым в противоположном направлении Добавление ингибиторов Методы борьбы с коррозией

20. Нахождение металлов в природе средней активности в виде оксидов и сульфидов Благородные в свободном виде активных в виде солей хлориды, сульфаты, нитраты, ортофосфаты, карбонаты, силикаты Ag, Pt, Au Металлы в природе

22. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ (в промышленности) • Пирометаллургия - восстановление металлов из руд при • высоких температурах с помощью восстановителей (углерода, • оксида углерода(П), водорода, магния, алюминия). 2. Гидрометаллургия – растворение природного соединения металла с последующим восстановлением его из раствора. 3. Электрометаллургия - способ получения металла с помощью электрического тока (электролиз).

23. Получение металлов (в лаборатории) Наиболее активныеМеполучают электролизом. Менее активные Ме восстанавливают из их оксидов: 1. Восстановление Ме из их оксидов углем или оксидом углерода (II): 2. Обжиг сульфидов Ме с последующим восстановлением образовавшихся оксидов: 3. Восстановление Ме из их оксидов более активными Ме:

24. Применение металлов • Конструкционные материалы. • Металлы и их сплавы -- один их главных конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется прежде всего их высокой прочностью. • Электротехнические материалы. • Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий). • Инструментальные материалы. • Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы.

25. Сплавы – это материалы с характерными свойствами, состоящие из двух или более компонентов, из которых по крайней мере один – металл. Сплавы Сплавы обладают такими свойствами, которые не имеют образующие их металлы. Получение сплавов основано на способности расплавленных Ме растворяться в друг друге. При охлаждении образуются сплавы с нужными свойствами: легкоплавкие, жаростойкие, кислостойкие и т.д. Сплавы однородные неоднородные при сплавлении образуется раствор одного Ме в другом. Припой: одна часть свинца и две части олова при сплавлении образуется механическая смесь Ме Дюралюмин: 95% алюминия, 4% меди, 0,5% марганца и 0,5% магния

26. Сплавы ! В современной технике наибольшее применение находят сплавы железа. Так, например, в машиностроении на их долю приходится 90 % от общей массы применяемых металлов. Важнейшими сплавами железа являются чугун и сталь. • Чугун– это сплав железа, содержащий более 1,7 % углерода, а также кремний, марганец, небольшие количества серы и фосфора. • Сталь - это сплав железа, содержащий 0,1-2 % углерода и небольшие количества кремния, марганца, фосфора и серы.

27. Черные сплавы • Чугун • Сталь

28. Цветные сплавы • Бронза • Латунь • Мельхиор • Дюралюминий

29. П Р О М Ы Ш Л Е Н Н О С Т И В

31. Тест 1) Какой металл при н.у. является жидким? А) Mg Б)CdВ) Hg Г) Pb 2) Как называется кристаллическая решетка металлов? А) атомная В) металлическая Б) ионнаяГ) молекулярная • 3)Элементы-металлы преобладают в: • а) 1-м периоде; б) 2-м периоде;в) 3-м периоде; г) 4-м периоде. 4) Что обеспечивает металлам высокую электропроводность? А) атомы металлов В) свободные электроны Б) катионы Г) катионы и свободные электроны 5) Какой из перечисленных оксидов обладает амфотерными свойствами? А) Na2O Б)CaOВ) ZnOГ) CrО3

32. Задания: • а) Ca + Cl2 ... ;б) Ca + NaOH ... ;в) Ca + H2O ... ;г) Ca + O2 ... . • Рассчитайте объем водорода (н. у.), который выделится при действии избытка концентрированной соляной кислоты на 6,0 г кальция. • Какой объем водорода может быть получен при растворении в воде 5 г металлического натрия, содержащего 5% примеси? 5