Презентация металлы и их свойства
Обновлено: 20.09.2024
Металлы, положение в периодической системе, строение, свойства и применение.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| metally.pptx | 2.13 МБ |
Подтяните оценки и знания с репетитором Учи.ру
За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.
Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
МЕТАЛЛЫ. СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ «Металл суть светлое тело, которое ковать можно». Ломоносов М.В.
Содержание Характеристика элемента-металла по положению в ПСХЭ Изменение металлических свойств в ПСХЭ Металлы – простые вещества Химическая связь в металлах 5-6.Физические свойства Металлы – рекордсмены О применении металлов Металлы древности на службе у человека 10-11. Из истории сплавов 12-18. Чугун-материал для создания шедевров мирового искусства О роли металлов Используемая литература 21. Авторская страница
Изменение металлических свойств в ПСХЭ В группах: металлические свойства усиливаются причина: 1.увеличивается заряд ядра, 2.число электронов на внешнем э.у . не изменяется 3.радиус атома увеличивается В периодах: металлические свойства уменьшаются причина: 1. увеличивается заряд ядра 2. число электронов на внешнем э.у . увеличивается 3. радиус атома уменьшается
Металлы –простые вещества Типы кристаллических решёток металлов Кубическая Объёмно-центрированная кубическая Гранецентрированная Гексагональная кубическая плотноупакованная
Химическая связь в металлах В узлах кристаллической решётки атом-ионы , между которыми свободно перемещаются свободные электроны («электронный газ») Металлическая связь – связь между атом-ионами и относительно свободными электронами за счёт сил электростатического притяжения
Физические свойства металлов теплопроводность твёрдость плотность Ме металлический пластичность блеск и ковкость электропроводность
Физические свойства металлов (продолжение) Физические свойства металлов: пластичность, металлический блеск, теплопроводность и электропро - водность обусловлены наличием в кристаллической решётке металлов свободных электронов - «электронный газ».
Металлы - «рекордсмены» W - самый тугоплавкий Ag - самый электропроводный Li - самый лёгкий AI - самый распространённый Cs - самый легкоплавкий Au - лучший катализатор Cr - самый твёрдый Os - самый тяжёлый
О применении металлов Медь была первым металлом, которым овладел человек. Она открыла эру металлургии и дала миру первый сплав. Многие тысячелетия медь была основой материальной культуры и искусств Трудно переоценить уникальную роль меди в истории человеческой цивилизации.
Металлы древности на службе у человека Семь металлов создал свет по числу семи планет … Алхимики Золото (Au) – солнце Серебро (Ag) – луна Ртуть (Hg) – меркурий Медь (Cu) – меркурий Железо (Fe) – марс Олово ( Sn ) – юпитер Свинец ( Pb ) – сатурн
Из истории сплавов Бронза была первым сплавом, полученным человеком. Распространение бронзы началось с конца 4 тыс. до н.э. Древнейшие бронзовые изделия найдены на территории Ирана, Месопотамии, Турции. В конце 3 тыс. до н.э. бронза появилась в Индии, во 2 тыс. до н.э. – в Китае и Европе. В Америке бронзовый век охва - тывает период с VI по Х века н.э.
Из истории сплавов (продолжение) В железный век первыми пришли народы Африки. Они перешагнули из каменного века в железный минуя медный и бронзовый. Это связано с тем, что в Африке железные руды выходят на поверхность земли. Африканцы изобрели плавку железа в 600-400 годах до новой эры.
Чугун –материал для создания шедевров мирового искусства Санкт-Петербург –своеобразный музей, в котором собрано бесчисленное множество произведений изобразительного искусства, выполненных из чугуна. Рассмотрит лишь некоторые из них – чугунные ограды дворцов и набережных рек Санкт – Петербурга.
Чугун – материал для создания шедевров мирового искусства (продолжение) Воронихинская решётка у Казанского собора. Отлита в 1811 году. (Архитектор Воронихин А.Н.)
Чугун –материал для создания шедевров мирового искусства (продолжение) Решётка Летнего сада. 36 гранитных колонн, увенчанных вазами и урнами, и тончайшие ажурные звенья, украшенные позолоченными розетками, стали сокровищем мирового искусства. (Архитекторы Фельтен Ю.М. и Егоров П.Е.)
Чугун – материал для создания шедевров мирового искусства (продолжение) Ограда Русского музея (Михайловского дворца), 1819-1825 г (Архитектор Росси К.И.) До 1917 года назывался музеем Александра III .
Чугун – материал для создания шедевров мирового искусства (продолжение) Ограда набережной реки Фонтанки. Сооружена в 1780-1789 г по проекту архитектора Квасова А.В.
О роли металлов Металлы сыграли важную роль в истории человечества и несмотря на то, что в последнее время у них появился конкурент – полимерные материалы, металлы и сейчас продолжают занимать ведущее место в развитии цивилизации.
Используемая литература 1. Малышкина В. «Занимательная химия»- Санкт-Петербург, « Тригон », 1998г 2. Габриелян О.С. Настольная книга учителя. Химия. 9 класс/ Габриелян О.С., Остроумов И.Г.-М.: Дрофа, 2002г 3. Карцова А.А. «Химия без формул»-3-е изд., переработанное,- Санкт-Петербург: Авалон , Азбука – классика, 2005г 4. «Химия в картинках»- М.: 1998г
Авторы проекта: Завалюева Анастасия, ученица 10 класса Яблокова Елизавета, ученица 10 класса Руководитель проекта: Касимова Светлана Пакидевна , к.х.н., учитель химии, школа № 520 Колпинского района, г. Санкт- Петербург
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
презентация к уроку Строение Земли 6 класс
Презентация прекрасно подойдёт как наглядное пособие на уроке географии в 6 классе при изучении строения Земли, литосферы.
"Амины: состав, строение.свойства", 11 класс
"Амины", 11 класс, учебник Гузей Л.С.
Презентация к уроку химии в 10 классе "Строение и химические свойства глюкозы".
Презентация к уроку химии в 10 классе: " Строение и химические свойства глюкозы".
Презентация по теме "Строение клетки" 10 класс
Презентация по теме "Строение клетки" 10 класс.
Презентация по химии на тему: "Целлюлоза, ее строения и химические свойства" (10 класс)
Презентация по химии на тему: "Целлюлоза, ее строения и химические свойства" (10 класс).
Презентация по физике "Строение вещества" 7 класс
Презентация создана учителем физики, работающем в ГБОУ № 609 с обучающимися с ОВЗ. Наглядный материал позволяет освоить успешно освоить изучаемый материал по физике в 7 классе.
Презентация «Бензол и его свойства» 10 класс УМК Габриелян О.С.
Презентация урока по теме «Бензол и его свойства» 10 класс УМК Габриелян О.С. Цели презентации:1.Дать понятие об аренах, как об одном из гомологических рядовуглеводородов.
Презентация лекции по химии на тему "Металлы и их свойства"
Формирование представлений о металлах
Цель
Задачи:
Выяснить расположение металлов в периодической системе
Рассмотреть строение атомов
Показать физические и химические свойства
Показать роль металлов в природе и жизни человека
ПЛАН
Положение металлов в периодической системе
Д.И. Менделеева.
Строение атомов металлов, кристаллических решеток.
Физические свойства металлов.
Общие химические свойства.
Электрохимический ряд напряжений
Металлы в природе, общие способы их получения.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ
В древности и в средние века были известны только семь металлов. Это число соотносилось с числом известных тогда планет:
Солнце (золото)
Юпитер (олово)
Луна (серебро)
Марс (железо)
Меркурий (ртуть)
Сатурн (свинец)
Венера (медь)
Алхимики считали, что под влиянием лучей планет в недрах Земли рождаются эти металлы.
Периодическая система Д. И. Менделеева
Если в периодической системе элементов Д. И. Менделеева провести диагональ от бериллия (Be) к астату (At), то слева внизу – элементы-металлы, к ним также относятся элементы побочных подгрупп. Элементы, расположенные вблизи диагонали, например: бериллий (Be), алюминий (Al), титан (Ti), германий (Ge), ниобий (Nb), сурьма (Sb) и др., обладают двойственным характером. Как видно, наиболее типичные элементы-металлы расположены в начале периодов (начиная со второго). Таким образом из 113 элементов 85 являются металлами.
Положение металлов в периодической
системе Д. И. Менделеева
Кристаллические решетки, в узлах которых находятся положительно заряженные ионы и некоторое число нейтральных атомов, между которыми передвигаются относительно свободные электроны, называют металлическими.
Связь, которую осуществляют эти относительно свободные электроны между ионами металлов, образующих кристаллическую решетку, называют металлической.
Строение атомов металлов
У атомов металлов на наружном энергетическом уровне обычно находится от одного до трех электронов. Их атомы обладают большим радиусом. Металлы являются сильными восстановителями, так как легко отдают наружные электроны. Поэтому атомы металлов превращаются в положительно заряженные ионы. Так как электроны находятся в непрерывном движении, то при их столкновении с положительно заряженными ионами последние превращаются в нейтральные атомы, а затем вновь в ионы.
Металлы главных подгрупп на внешнем уровне имеют 1-3 электрона (4 электрона имеют металлы IV группы).
Металлы главных подгрупп завершают внешний уровень, отдавая электроны.
Металлы побочных подгрупп. Предвнешний уровень незавершенный, внешний уровень имеет 1-2 электрона; завершают внешний уровень, отдавая электроны, степень окисления: +1; +2; +3; (+4).
Все металлы - восстановители
температура плавления
Ме
металлический блеск
теплопроводность
электропроводность
температура кипения
твердость
плотность
металлический звон
Физические свойства
1) Для всех металлов характерен металлический блеск, обычно серый цвет и непрозрачность, что связано с наличием свободных электронов.
2) Тот факт, что металлы обладают хорошей электрической проводимостью, объясняется присутствием в них свободных электронов, которые под влиянием даже небольшой разности потенциалов приобретают направленное движение от отрицательного полюса к положительному.
С повышением температуры увеличивается колебания атомов (ионов), что затрудняет направленное движение электронов и тем самым приводит к уменьшению электрической проводимости. При низких температурах колебательное движение, наоборот, сильно уменьшается и электрическая проводимость резко возрастает. Наибольшей электрической проводимостью обладает серебро и медь. За ними следуют золото, алюминий, железо. Наряду с медными изготавливаются и алюминиевые провода.
Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
3) В большинстве случаев при обычных условиях теплопроводность металлов изменяется в такой же последовательности, как и их электрическая проводимость. Теплопроводность обуславливается высокой подвижностью свободных электронов и колебательными движениями атомов, благодаря чему происходит быстрее выравнивание температур в массе металлов. Наибольшая теплопроводность – у серебра, и меди, наименьшая – у висмута и ртути.
4) Механическое воздействие на кристалл с ковалентной связью вызывает смещение отдельных слоев атомов, в результате чего связи разрываются
и кристалл разрушается. Такое же воздействие на кристалл с металлической связью вызывает смещение слоев атомов, однако, благодаря перемещению электронов по всему кристаллу, разрыв связей не происходит. Для металлов характерна высокая пластичность. Она уменьшается в ряду Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. Золото, например, можно прокатывать в листы толщиной не более 0,003 мм, которые используются для позолоты различных предметов.
5) Различна плотность металлов. Она тем меньше, чем меньше атомная масса элемента-металла и чем больше радиус его атома. Самый легкий из металлов – литий (плотность = 0,53 г/см³ ), самый тяжелый – осмий (плотность = 22,6 г/см³). Металлы с плотностью меньше 5 г/см³ – легкие, остальные – тяжелые.
МЕТАЛЛЫ Химические и физические свойства металлов. - презентация
Презентация на тему: " МЕТАЛЛЫ Химические и физические свойства металлов." — Транскрипт:
1 МЕТАЛЛЫ Химические и физические свойства металлов
2 Физические свойства металлов Очень важным свойством металлов является их сравнительно легкая механическая деформируемость. Металлы пластичны, они хорошо куются, вытягиваются в проволоку, прокатываются в листы и т.п.
3 В се металлы имеют характерный металлический блеск.
4 Частицы металлов, находящихся в твердом и жидком состоянии, связаны особым типом химической связи так называемой металлической связью. Она определяется одновременным наличием обычных ковалентных связей между нейтральными атомами и кулоновским притяжением между ионами и свободными электронами. Таким образом, металлическая связь является свойством не отдельных частиц, а их агрегатов.
5 Металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка Металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка атомы
8 Плотность и температура плавления некоторых металлов. НазваниеАтомный весПлотность, г/см3 Температура плавления, C Легкие металлы Литий6,9390, Калий39,1020,8663,6 Натрий22,98980,9797,8 Тяжелые металлы Цинк65,377,14419 Хром51,9967, Олово118,697,28231,9 Железо55,8477, Медь63,5468, Серебро107,86810,5960,8 Ртуть200,5913,546-38,87 Вольфрам183,8519,33380
9 Металлы легкиетяжелые ( плотность не более 5 г/см 3 )( плотность больше 5 г/см 3 )
11 Металлы легкоплавкие тугоплавкие ( t пл С )
12 Химические свойства металлов Основным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Типичные металлы никогда не присоединяют электронов; их ионы всегда заряжены положительно.
13 1. Взаимодействие с неметаллами. Закончите уравнения химических реакций. Дайте названия образующимся веществам: Mg + O 2 Al + O 2 Cu + S K + CL 2 Ca + P Взаимодействие алюминия с бромом Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления
14 Взаимодействие железа с серой Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления. Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления.
15 А). С активными металлами. Ме + Н2О щелочь+ Н2 Б). С менее активными металлами при нагревании. Ме + Н2О оксид Ме + Н2 t0t0t0t0 2. Взаимодействие с водой. Взаимодействие калия с водой Zn + O 2 Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления. Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления.
16 3. Взаимодействие с кислотами. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот (исключение - азотная кислота и концентрированная серная кислота). Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот (исключение - азотная кислота и концентрированная серная кислота). Взаимодействие железа с разбавленной серной кислотой Запишите уравнение реакции и разберите её с т. з. окисления- восстановления.
17 4. Взаимодействие с солями. Взаимодействие железа с медным купоросом. Взаимодействие меди с нитратом ртути (II). Запишите уравнения реакций и разберите одну из них с т. з. окисления-восстановления. Запишите уравнения реакций и разберите одну из них с т. з. окисления-восстановления.
18 Выводы: 1. Химические свойства металлов определяются строением их атомов и строением простого вещества металл. 2. При химических реакциях атомы металлов являются восстановителями, окисляясь при этом. 3. Активность металлов зависит: А) от числа валентных электронов – чем их меньше, тем металл активнее; А) от числа валентных электронов – чем их меньше, тем металл активнее; Б) от удаленности валентных электронов от ядра – чем дальше, тем металл активнее. Б) от удаленности валентных электронов от ядра – чем дальше, тем металл активнее.
Металлы и их свойства Способы получения. Металлы. Общая характеристика. Большинство элементов периодической системы представляют собой металлы, находясь. - презентация
Презентация на тему: " Металлы и их свойства Способы получения. Металлы. Общая характеристика. Большинство элементов периодической системы представляют собой металлы, находясь." — Транскрипт:
1 Металлы и их свойства Способы получения
2 Металлы. Общая характеристика. Большинство элементов периодической системы представляют собой металлы, находясь в виде простых веществ. Их характеризует: небольшое число электронов на внешнем электронном уровне; значительное расстояние внешних электронов от ядра, отсюда – слабая связь их с ядром, низкие значения Е ионизации; металлическая связь: нейтральные атомы ионы + «электронный газ» - отсюда высокая электропроводность, теплопроводность, металлический блеск и др.
3 Физические свойства металлов Твердое агрегатное состояние (кроме Hg) – обусловлено прочностью пространственной решетки. Cr – по твердости приближается к алмазу Na, K – легко режутся ножом Металлический блеск – способность отражать свет. Наблюдается, если металл в куске. В раздробленном состоянии (кроме Mg и Al) металлы представляют собой порошки черного или темно- серого цвета. Чем меньше поглощают света, тем ярче блеск. Поэтому серебро Ag и палладий Pd можно использовать для изготовления зеркал. На свойстве металлов полностью отражать радиоволны основана радиолокация.
4 Физические свойства металлов Электрическая проводимость – способность проводить электрический ток. Лучшие проводники электричества Ag и Cu, худшие Hg и Pb. При нагревании электрическая проводимость падает, при охлаждении растет. Около абсолютного 0 ( сверхпроводимость) Теплопроводность. Наибольшей теплопроводностью обладают металлы с наилучшей электрической проводимостью.
5 Физические свойства металлов Пластичность - способность легко деформироваться (при высокой температуре). Для металлов характерны такие способы обработки, как ковка, штамповка, прессование, прокатывание в листы, вытягивание в проволоку. Наиболее пластичны Au, Ag, Cu: из 1 г Au удается получить 3 км проволоки, изготовить «золотую фольгу» толщиной 0,0001 мм Деформируемость при небольших нагрузках больше всего выражена у металлов 1А группы (Na, K), т.к. они пластичны и обладают малой вязкостью. Механически прочные металлы деформируются только под действием больших нагрузок.
6 Физические свойства металлов Плотность По плотности металлы подразделяются на: Легкие металлы ( ρ 5 г/см3) тугоплавкие. Температура плавления Wf 3380 ˚C Самый легкий из металлов Li (ρ=0.53г/см3) Самый тяжелый - Os (ρ=22.48 г/см3)
7 Физические свойства металлов Температура кипения Металлы имеют очень высокие температуры кипения. Например, K 760 ˚C, Cu 2300 ˚C, Fe 3000 ˚C, Wf 5900 ˚C. В парообразном состоянии металлы одноатомны. Полиморфизм, т.е. свойство металлов принимать различные кристаллические формы в твердом состоянии. Обозначается греческими буквами α и β. Например, α-модификация Co при t > 4200C, переходит в β – модификацию и при 14950С плавится; у Fe сущестуют α, β, γ –модификации
8 Физические свойства металлов Магнитные свойства Диамагнетики – выталкиваются из магнитного поля (Cu, Au, Ag, Zn, Cd, Hg, Zr) Парамагнетики – втягиваются магнитным полем ( Sc, иттрий, лантан, Ti, V, Nb, Ra, Os, Pd, Ir, Pt) Ферромагнетики – обладают особенно высокой магнитной восприимчивостью – Fe, Co, Ni
9 Металлы. Классификация. В технике металлы делятся на: Черные (Fe и его сплавы, Mn, Cr) Драгоценные (Au, Ag, Pt, Ir, Os, Pd) Редкие (Ti, Ge, Zr, La, In, Be, Mo, V) Остальные металлы (включая Mg и Al) – цветные. Делятся на легкие: Ca, Al, Mg и тяжелые: Cu, Pb, Sn, Zn Кроме того различают: Щелочные (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) Щелочно-земельные (Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)
11 Основные типы кристаллических решеток Объемно- центрированная кубическая: α – Fe, Na, K, α - Cr и др.
12 Основные типы кристаллических решеток Гранецентрированная: Ca, γ – Fe, Al (плотная упаковка) )
13 Основные типы кристаллических решеток Гексагональная: Be, Mg, Cd, Ti
14 Металлы Некоторые свойства металлов можно объяснить, исходя из строения их кристаллической решетки. Пластичность металлов объясняется скольжением одних слоев ионов относительно других под внешним воздействием (соты). Для сплавов это уже не характерно. Металлы теряют пластичность после механической обработки, нарушающей правильное строение кристаллов. Электропроводность при повышении температуры падает, а при понижении температуры возрастает. При нагревании в кристалле колебательные движения ионов усиливаются, что затрудняет передвижение электронов – электропроводность падает. При охлаждении, наоборот, электропроводность растет. Фотоэффект – свойство металлов выбрасывать е-ны под действием электромагнитных волн. Он обусловлен тем, что валентные е-ны слабо удерживаются атомами металлов и могут легко быть выбиты из них.
15 Химические свойства металлов По степени химической активности металлы располагаются в ряд напряжений (электрохимический ряд напряжений): Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Be, Mn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Pt, Au Количественной характеристикой стремления одного металла восстанавливать ионы другого металла является напряжение (электродвижущая сила), создаваемое гальваническим элементом, в котором один из электродов изготовлен из одного металла, а другой – из другого металла. В ряду напряжений металлы располагаются в порядке возрастания напряжения, создаваемого гальваническим элементом, в котором один из электродов все время остается постоянным (стандартный электрод), а другой изготавливают из того металла, положение которого в ряду напряжений хотят определить. В качестве стандартного электрода применяют так называемый водородный электрод, представляющий собой платиновую (Pt) пластинку, опущенную в кислый раствор, через который непрерывно пропускают газообразный водород при давлении 1 атм.
17 Нахождение в природе Самородные – Au, Pt, реже Ag, Cu, еще реже Hg, Sn. Металлы из левой части ряда напряжений легко окисляются, поэтому не встречаются в самородном виде, только в соединениях. Источник получения металлов – руды. Состоят обычно из нескольких металлов – полиметаллические (медно-цинковые, свинцово-серебрянные). Обычно представляют собой оксиды, сульфиды, фосфаты металлов. Находятся вместе с пустой породой.
19 Способы получения металлов Пирометаллургия из руд, при высокой температуре, путем восстановления окислов металлов коксом, CO, H 2 и др.(так получают Fe, Cu, Zn) Cu2O + C = 2Cu + CO Cu2O + CO = 2Cu + CO2 2ZnS + 3O2 = ZnO + 2SO2 (чугун из FeS) ZnO + C = Zn + CO Разновидность пирометаллургии – металлотермия
20 Способы получения металлов Гидрометаллургия – способ получения металлов из растворов солей. Оксид растворяют в кислоте, получают электролит. Затем металл восстанавливают или выделяют электролизом CuO + H 2 SО 4 = CuSО 4 + H 2 O CuSО 4 + Fe = Cu+FeSО 4 Таким образом получают Au, Ag, Zn, Cd
21 Способы получения металлов Электрометаллургия – способ получения металлов путем восстановления их из различных оксидов, щелочей или хлоридов с помощью электрического тока. Так получают очень чистые Na, Al, Mg, щелочноземельные металлы. Для получения металлов высокой степени чистоты из очищаемого металла изготавливают анод. При электролизе он растворяется, ионы металла переходят в раствор, а на катоде они восстанавливаются и осаждаются на нем. Электролитически чистые металлы: Cu, Ag, Ni, Pb, Fe
24 Способы получения металлов Переплавка в вакууме Термическое разложение летучих соединений Зонная плавка
25 Сплавы интерметаллические Латунь 60% Cu, 40% Zn- большая твердость 90% Cu, 10% Zn Бронза 89,5% Cu, 0,5 % Pb + другие металлы 90% Сu, 10% Sn - высокие механические свойства Мельхиор Cu + Ni- твердость 50% + 50% 53% Cu, 7% Ni, 40% Zn – изготавливают посуду
26 Сплавы интерметаллические Нейзильбер65% Cu, 20%Zn, 15%Ni Константан59% Cu, 40%Ni, 1%Mn Никелин68%Cu, 32% Ni ДюралюминийAl + Cu, Mg- легкость, твердость как у стали 87,5%Mg, 8,5% Al, 0,2% Mn, 2% Cu, 1% Cd, 0,5% Zn Баббит83,5% Sn, 11% Sb, 5,5% Cu 72% Pb, 10% Sn, 15% Sb, 3% Cu «Нихром»80% Ni, 20% Cr- мало окисляется 60% Ni, 25% Fe, 11% Cr, 4% Mn- высокие механические свойства, большое электросопротивление Чугун – сплав Fe и C (>=2%), Si, Mn, P, S –тверд и хрупок Сталь – сплав C (
31 Коррозия – разрушение металла под влиянием окружающей среды. Виды коррозии. Коррозия представляет собой окислительно- восстановительный процесс, протекающий на границе раздела фаз может протекать в газах, воздухе, воде и растворах электролитов, в органических растворителях. При этом металлы окисляются, а вещества, с которыми они взаимодействуют, восстанавливаются. Коррозия металлов и способы защиты от неё
32 Виды коррозии сплошная (равномерная и неравномерная) – разрушается вся поверхность металла местная – пятна, точки питтинга (углубление точек) интеркристаллитная (межкристаллитная) – коррозия продвигается вглубь по границам зерен металла транскристаллитная – рассекает металл трещиной через зерно избирательная (селективная) – в сплаве разрушается один компонент, например, обесцинкование латуни подповерхностная – коррозия, начавшись с поверхности, в дальнейшем поражает подповерхностные слои металла
34 Виды коррозии По механизму коррозия бывает: химическая электрохимическая Химическая коррозия – разрушает металл окислением его в окружающей среде без возникновения в системе электрического тока. При повышении температуры скорость коррозии возрастает. Большой вред наносит так называемая газовая коррозия, т.е. окисление металлов кислородом воздуха, CO 2.
35 Виды коррозии У некоторых металлов соприкосновение с О 2 воздуха сильно замедляет процесс коррозии. На их поверхности образуется так называемая защитная окисная пленка, которая препятствует проникновению к металлу как газов, так и жидкостей. Такой металл переходит в пассивное состояние, становится химически неактивным. Например, HNO3(конц.) пассивирует Fe на поверхности металла образуется защитная пленка, препятствующая реакции Fe + HNO 3.
36 Виды коррозии На поверхности Mg, Al всегда есть защитная пленка. Ее толщина 0,00001 мм, она остается при изгибе, проводит ток, плавится при 2050 ˚С, тогда как чистый Al – при 680 ˚С. Подобные пленки образуются также на Be, Cr, Zn, Ta и другие металлы. Пример. Сопла ракетных двигателей, цилиндры, работают на жидком топливе, который содержит примеси S и ее соединения, которая при сгорании превращается в SO2, SO3. SO2 и SO3 – коррозионно-активные вещества.
37 Виды коррозии Электрохимическая коррозия. Это разрушение металла при соприкосновении двух разнородных металлов. Поэтому, чем чище металл, тем более он стоек к коррозии (для сравнения: техническое Fe и электролитическое Fe). NB! Электрохимическая коррозия разрушает металл в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока. В этом случае наряду с химическими процессами (отдача -нов) протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому). Пример. Коррозия Fe в контакте с Cu в растворе соляной кислоты HCl (соляная кислота – сильный электролит - концентрация H+ в растворе высокая)
39 Электролит - H 2 O Из-за неравномерного доступа О 2 к металлической поверхности, покрытой влагой (капля), образуется особая гальванопара: участок с затрудненным доступом О 2 – анод, с более легким доступом О 2 – катод. Разрушаются металлы с более отрицательным потенциалом, его ионы переходят в раствор, а е-ны переходят к менее активному металлу, на котором происходит восстановление растворенного в воде О 2.
40 Электрохимическая коррозия NB! Скорость электрохимической коррозии металлов тем больше, чем дальше расположены друг от друга в ряду стандартных электродных потенциалов металлы, из которых образуется гальваническая пара. На скорость электрохимической коррозии влияет характер раствора электролита. Чем меньше pH раствора, чем больше в нем содержание окислителя, тем быстрее протекает коррозия. С ростом температуры скорость электрохимической коррозии возрастает. Примеры: атмосферная коррозия – влажный воздух, наличие трещин; почвенная коррозия – трубопроводы, кабели. Металл трубопровода соприкасается с почвой, содержащей влагу и О 2. Особенно коррозионно-активны почвы с высокой влажностью, низким pH и хорошей электрической проводимостью (болотистые, торфяные); электрокоррозия – вызывается блуждающими токами, исходящими от метро, трамвая, электроустановок.
41 Способы защиты от коррозии Защитные поверхностные покрытия металлов Покрытие Zn, Sn, Pb, Ni, Cr – металлы и неметаллы – лаки, эмали и др. Металлические покрытия наносят гальваническим путем. Если потенциал покрытия более отрицателен, чем у защищаемого металла, то оно называется анодным, а если потенциал покрытия более положителен – катодным. Например, железо Fe покрыто цинком Zn - анодное покрытие
42 Способы защиты от коррозии Создание сплавов с антикоррозийными свойствами. Пример: сталь + 12% Cr не ржавеет. Ni, Co, Cu усиливают антикоррозийные свойства. Протекторная защита и электрозащита (protector (лат.) – защитник, покровитель). В качестве протекторов при защите стальных изделий используют Mg, Al, Zn и их сплавы. В процессы коррозии протектор служит анодом, разрушается, тем самым, сохраняя конструкцию от разрушения. По мере разрушения протекторы заменяют новыми. Электрозащита : конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (куском Fe), но через внешний источник тока. При этом защищаемую конструкцию присоединяют к катоду, а металл – к аноду источника тока. В этом случае -ны отнимаются от анода источником тока. Анод (защищающий металл) разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя. Электрозащита имеет преимущество перед протекторной (радиус действия ее 2000м, у второй - 50м).
43 Способы защиты от коррозии Применение ингибиторов (кислотных, летучих, атмосферной коррозии, бумаги, пропитанной ими) Ингибиторы адсорбируются на поверхности металла, образуя пленку, защищающую от коррозии. В качестве ингибиторов используют нитраты, хроматы, фосфаты, силикаты, например, бихромат калияK 2 Cr 2 O 7, нитрит калия KNO 2, фосфат натрия Na 3 PO 4.
Презентация "Металлы".
презентация к уроку по химии (9 класс) по теме
Презентация по теме "Металлы" для 9 класса. Если вставить видеоопыты в презентацию, то получится красочный рассказ о металлах и их свойствах.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| metally.ppt | 2.62 МБ |
МЕТАЛЛЫ Химические и физические свойства металлов
Физические свойства металлов Очень важным свойством металлов является их сравнительно легкая механическая деформируемость. Металлы пластичны, они хорошо куются, вытягиваются в проволоку, прокатываются в листы и т.п.
Все металлы имеют характерный металлический блеск.
Частицы металлов, находящихся в твердом и жидком состоянии, связаны особым типом химической связи — так называемой металлической связью. Она определяется одновременным наличием обычных ковалентных связей между нейтральными атомами и кулоновским притяжением между ионами и свободными электронами. Таким образом, металлическая связь является свойством не отдельных частиц, а их агрегатов.
Металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка атомы
Металлы черные цветные
Плотность и температура плавления некоторых металлов. Название Атомный вес Плотность, г/см3 Температура плавления, C Легкие металлы Литий 6,939 0,534 179 Калий 39,102 0,86 63,6 Натрий 22,9898 0,97 97,8 Тяжелые металлы Цинк 65,37 7,14 419 Хром 51,996 7,16 1875 Олово 118,69 7,28 231,9 Железо 55,847 7,86 1539 Медь 63,546 8,92 1083 Серебро 107,868 10,5 960,8 Ртуть 200,59 13,546 -38,87 Вольфрам 183,85 19,3 3380
Металлы легкие тяжелые ( плотность не более 5 г/см 3 ) ( плотность больше 5 г/см 3 )
Металлы мягкие твердые
Металлы легкоплавкие тугоплавкие ( t пл 1539 0 С )
Химические свойства металлов Основным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Типичные металлы никогда не присоединяют электронов; их ионы всегда заряжены положительно.
1. Взаимодействие с неметаллами. Закончите уравнения химических реакций. Дайте названия образующимся веществам: Mg + O 2 Al + O 2 Cu + S K + CL 2 Ca + P Взаимодействие алюминия с бромом Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления
Взаимодействие железа с серой Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления.
А) . С активными металлами. Ме + Н 2 О щелочь+ Н 2 Б). С менее активными металлами при нагревании. Ме + Н 2 О оксид Ме + Н 2 t 0 2. Взаимодействие с водой. Взаимодействие калия с водой Zn + O 2 Разберите данную реакцию с т. з. окисления-восстановления.
3. Взаимодействие с кислотами. Металлы, стоящие в ряду активности до водорода, вытесняют его из кислот (исключение - азотная кислота и концентрированная серная кислота). Взаимодействие железа с разбавленной серной кислотой Запишите уравнение реакции и разберите её с т. з. окисления-восстановления.
4. Взаимодействие с солями. Взаимодействие железа с медным купоросом. Взаимодействие меди с нитратом ртути ( II ). Запишите уравнения реакций и разберите одну из них с т. з. окисления-восстановления.
Выводы: 1. Химические свойства металлов определяются строением их атомов и строением простого вещества металл. 2. При химических реакциях атомы металлов являются восстановителями, окисляясь при этом. 3. Активность металлов зависит: А) от числа валентных электронов – чем их меньше, тем металл активнее; Б) от удаленности валентных электронов от ядра – чем дальше, тем металл активнее.
Читайте также: