Презентация на тему "металлы". Металлы Презентация на тему металлы в современном мире

Подготовила студентка 1 курса

Группы Мц-15

Николаенко Дарья

Это группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность, ковкость и металлический блеск.

Металлы - один из самых распространённых материалов, используемых цивилизацией на протяжении практически всей её истории.

Из 118 химических элементов, открытых на данный момент (из них не все официально признаны), к металлам относят:

6 элементов в группе щелочных металлов:

4 в группе щёлочноземельных металлов:

а также вне определённых групп

Остальные

40 в группе переходных металлов:

• - Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn;
• - Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd;
• - La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg;
• - Ac, Rf, Db, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Cn;

7 в группе лёгких металлов: Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi

7 в группе полуметаллов: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po

14 в группе лантаноиды + лантан (La):

Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu

14 в группе актиноиды (физические свойства изучены не у всех элементов) + актиний (Ac):

Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr.

Нахождение в природе

• Бо́льшая часть металлов присутствует в природе в виде руд и соединений. Они образуют оксиды, сульфиды, карбонаты и другие химические соединения. Для получения чистых металлов и дальнейшего их применения необходимо выделить их из руд и провести очистку. При необходимости проводят легирование и другую обработку металлов. Изучением этого занимается наука металлургия. Металлургия различает руды чёрных металлов (на основе железа) и цветных (в их состав не входит железо, всего около 70 элементов). Золото, серебро и платина относятся также к драгоценным (благородным) металлам. Кроме того, в малых количествах они присутствуют в морской воде и в живых организмах (играя при этом важную роль).

• Известно, что организм человека на 3 % состоит из металлов. Больше всего в организме кальция (в костях) и натрия, выступающего в роли электролита в межклеточной жидкости и цитоплазме. Магний накапливается в мышцах и нервной системе, медь - в печени, железо - в крови.

История развития представлений о металлах

• Знакомство человека с металлами началось с золота, серебра и меди, то есть с металлов, встречающихся в свободном состоянии на земной поверхности; впоследствии к ним присоединились металлы, значительно распространенные в природе и легко выделяемые из их соединений: олово, свинец, железо и ртуть. Эти семь металлов были знакомы человечеству в глубокой древности. Среди древнеегипетских артефактов встречаются золотые и медные изделия, которые, по некоторым данным, относятся к эпохе, удаленной на 3000-4000 лет от н. э.

Физические свойства металлов

• Все металлы (кроме ртути и, условно, франция) при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Ниже в таблице приводится твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса.
• Все металлы хорошо проводят электрический ток; это обусловлено наличием в их кристаллических решётках подвижных электронов, перемещающихся под действием электрического поля. Серебро, медь и алюминий имеют наибольшую электропроводность; по этой причине последние два металла чаще всего используют в качестве материала для проводов.
• Наименьшая теплопроводность - у висмута и ртути.
• Цвет у большинства металлов примерно одинаковый - светло-серый с голубоватым оттенком. Золото, медь и цезий соответственно жёлтого, красного и светло-жёлтого цвета.

Химические свойства металлов

На внешнем электронном уровне у большинства металлов небольшое количество электронов (1-3), поэтому они в большинстве реакций выступают как восстановители (то есть «отдают» свои электроны)

Легирование

Это введение в расплав дополнительных элементов, модифицирующих механические, физические и химические свойства основного материала.

Электронное строение

• Для более корректного описания электронных свойств металлов необходимо использовать квантовую механику. Во всех твёрдых телах с достаточной симметрией уровни энергии электронов отдельных атомов перекрываются и образуют разрешённые зоны, причём зона, образованная валентными электронами, называется валентной зоной. Слабая связь валентных электронов в металлах приводит к тому, что валентная зона в металлах получается очень широкой, и всех валентных электронов не хватает для её полного заполнения.

• Принципиальная особенность такой частично заполненной зоны состоит в том, что даже при минимальном приложенном напряжении в образце начинается перестройка валентных электронов, то есть течёт электрический ток.

• Та же высокая подвижность электронов приводит и к высокой теплопроводности, а также к способности зеркально отражать электромагнитное излучение (что и придаёт металлам характерный блеск).

Болдырева Анастасия

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Металлы МОУ “ Киришская средняя общеобразовательная школа №8 “ Выполнила:учащаяся 9б класса Болдырева А Руководитель:учитель химии Бабкина Л.Н г.Кириши 2007 год

Металлы – химические элементы, образующие в свободном состоянии простые вещества с металлической связью. М.В. Ломоносов - металлы «светлое тело, которое ковать можно» Что такое металлы Ba Cr K Li

Роль металлов в жизни человека и общества. В древности человеку были известны только 7металлов: Золото(Au) ,Серебро(Ag) ,Медь(Cu) ,Олово(Sn) , Свинец(Pb) ,Железо(Fe) и Ртуть(Hg) . Сначала человек познакомился с металлами,которые встречаются в самородном виде - это золото,серебро и медь. Остальные металлы появились после того,как человек научился добывать их из руд с помощью огня. Каменный век → Медный век → Бронзовый век → Железный век.

Из серебра,золота и меди чеканили монеты. 1. Серебряная монета с изображением богини Афины и совы. 2. Золотая монета с изображением Александра Македонского и бога Зевса. 3. Медная монета в виде дельфина. Из металлов и их сплавов изготавливаются памятники,статуи. Царь-пушка (бронза) Царь-колокол (бронза) Статуя Колосса Родосского (Бронза)

Материал, из которого сооружена пирамида Хеопса,изготовлен из камня и меди.

Нахождение в природе

Большинство Х Э - металлы. Граница между металлами и неметаллами-условная. B Si Неметаллы As Те Металлы At

Металлы Переходный элемент Неметаллы Основный Амфотерный Кислотный оксид оксид оксид Основание Амфотерный Кислота гидроксид Na Al S Na 2 O Al 2 O 3 SO 3 NaOH Al(OH) 3 H 2 SO 4

Закономерность изменения свойств металлов в группе. Заряд ядра увеличивается,так как увеличивается порядковый номер. R увеличивается,так как увеличивается количество энергетических уровней. Число электронов на последнем уровне постоянно. Способность к отдаче электронов увеличивается. Восстановительные способности и металлические свойства увеличиваются.

Закономерность изменения свойств металлов в периоде. Заряд ядра увеличивается,так как увеличивается порядковый номер. R уменьшается,так как заряд ядра больше, способность притягивать электроны возрастает, за счет этого происходит стягивание электронных оболочек. Число электронов на внешнем уровне увеличивается,так как растёт номер группы. Восстановительные способности и неметаллические свойства уменьшаются.

Физические свойства металлов. Все металлы обладают общими физическими свойствами,так как во всех металлах существует металлическая химическая связь и металлическая кристаллическая решётка.

Все металлы- твердые вещества, кроме ртути. самый мягкий – калий, самый твердый – хром

Пластичные Au, Ag, Cu, Sn, Pb,Zn, Fe уменьшается

Температура плавления Легкоплавкие Тугоплавкие Hg, Ga, Cs, In, Bi W, Mo, V, Cr

Плотность Легкие Тяжелые (Li –самый легкий, (осмий – самый K , Na, Mg) тяжёлый Ir, Pb)

Обладают металлическим блеском

Щелочные металлы Переходные металлы Щелочно-земельные металлы По химической активности

Химические свойства металлов Металлы в химических реакциях являются восстановителями, при этом они окисляются M o – ne =M n+ Al, Be, Mg, Ca, Li, Na, K, Rb, Cs Восстановительная способность возрастает

Металлы вытесняются из их соединений другими металлами Н.Н. Бекетов – создал «вытеснительный ряд» (прототип электрохимического ряда напряжения металлов) Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, (H), Cu, Hg, Ag, Pt, Au .

Взаимодействуют с простыми веществами С элементами VII группы (при обычных условиях) 2Na + Cl 2 = 2 Na Cl - С элементами VI группы (труднее) Mg + O 2 = 2Mg O C элементами V группы (в жестких условиях) 3Ca + 2P =Ca 3 P 2

Взаимодействие со сложными веществами С растворами кислот (металлы, стоящие в ряду напряжений до «Н») Zn + H 2 SO 4 = Zn S O 4 + H 2 C растворами солей металлов, стоящих в ряду напряжений правее Zn + Pb(NO 3) 2 = Zn(NO 3) 2 + Pb C водой (активные) 2Na + 2H 2 O =2Na OH + H 2 Реакция идет в том случае, если образуется растворимое основание.

Применение металлов Станко- строение медицина Сельское хозяйство получение сплавов В быту Металлургическая промыш-ленность

Получение металлов Пирометаллургический способ - восстановление углеродом, оксидом углерода (II), водородом при высокой температуре. Алюминотермический способ – восстановление металлов с помощью алюминия. Гидрометаллургический способ – получение из руды более активным металлом или из растворов Электролиз – с помощью электрического тока из расплавов или растворов

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ

Ефремова С.А.

Слайд 2

• Металлы (от лат. metallum– шахта, рудник):

группа элементов, обладающая характерными металлическими свойствами, такими как высокие электро- и тепло-проводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск.

Слайд 3

• Химические свойства металлов
• Все металлы проявляют только восстановительные свойства
• Атомы металлов легко отдают электроны внешнего (а некоторые – и предвнешнего) электронного слоя, превращаясь в положительные ионы.
• Металлы имеют большой атомный радиус и малое число электронов (от 1 до 3) на внешнем слое.
• Исключение:

Ge, Sn, Pb ─ 4 электрона;

Sb, Bi ─ 5 электронов;

Po ─ 6 электронов

Слайд 4

Взаимодействие металлов с кислородом

• Активные металлы

4Li + O2 → 2Li2O

2Na + O2 → Na2O2

Na2O2 + O2 → 2Na2O

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

(В подводных лодкахрегенерирует О2)

• Малоактивные металлы

4Al + O2 → 2Al2O3

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Слайд 5

• Взаимодействие металлов с галогенами

2Na + Cl2 → 2NaCl

2Sb + 2Cl2 → 2SbCl3

2Sb + 5Cl2 → 2SbCl5

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Поваренная соль

• Взаимодействие металлов с серой

2Al + 3S → Al2S3

• Взаимодействие металлов с водой

2Me + 2H2O = 2MeOH + H2

(Щелочные и щелочно-земельные металлы)

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

(малоактивные)

Слайд 6

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

• Взаимодействие металлов с кислотами

Zn + 2H → Zn + H2

2CH3COOH + Zn → (CH3COO)2Zn + H2

Zn + 2H → Zn + H2

2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2

• Взаимодействие металлов с солями

Fe + CuSO4 → Cu↓ +FeSO4

Fe + Cu → Cu + Fe

(окислительно-восстановительная реакция)

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓

Cu + 2Ag → Cu + Ag↓

Слайд 7

Металлотермия

• Некоторые активные металлы – литий, магний, кальций, алюминий – способны вытеснять другие металлы из их оксидов. Это свойство используют для получения некоторых металлов, а также для приготовления термитных смесей.

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Слайд 8

Коррозия металлов

• Самопроизвольное разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды.
• (от лат. сorrosio - разъедать)
• Электрохимическая коррозия
• Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов

Fe – 2e → Fe

Fe + 2H → Fe + H2

(на железе)

Химическая коррозия

• Взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз

4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3↓

Слайд 9

Защита от коррозии
В зависимости от причин, вызывающих коррозию, различают следующие методы защиты:
Защитные покрытия. Для изоляции металла от окружающей среды на него наносят различного рода покрытия: лаки, краски, эмали.
Обработка внешней среды, в которой протекает коррозия. Для максимального замедления процесса коррозии в окружающую среду вводят ингибиторы.
Электрохимическая защита – протекторная и катодная. Протекторная – защищаемое от коррозии изделие соединяют с металлическим ломом из более электроотрицательного металла (протекторная). Катодная – защищаемая конструкция, находящаяся в электролите (почвенная вода), подсоединяется к катоду внешнего источника тока.
Покрытие слоем другого металла (Au, Ag, Cr, Ni, Zn. Sn- или Pb-лужение).
Использование нержавеющих сплавов (хрома, никеля, титана).
(Fe +H2SO4– добавляют HNO3)
Памятник Ю.А.Гагарину в Москве, выполненный из титана

Слайд 10

• Нельзя допустить, чтобы люди направляли на свое собственное уничтожение те силы природы, которые они сумели открыть и покорить.

Ф. Жолио-Кюри

• Польза и вред металлов для человека
  • Кадмий – накапливаясь в почках, приводит к гипертонии, снижению иммунитета, слабоумию. Содержится в табачном дыме, питьевой воде, загрязненном воздухе
  • Алюминий – старческое слабоумие, нарушение вазомоторных реакций, анемия, заболевание почек и печени. Пищевая фольга, посуда, пивные банки.
  • Свинец - нарушение мозговой деятельности, раковые заболевания, нарушение детородной функции у женщин. Загрязненный воздух – выхлопные газы автомобилей
  • Кальций – основа структурной костной ткани организма человека. Самое необходимое для человека минеральное вещество.
  • Медь - играет важную роль в обеспечении иммунной защиты, в том числе противорадиационной и противораковой, участвует в энергетическом обмене и кроветворении, в образовании защитного пигмента кожи меланина
  • Железо - необходимо для жизни, для образования гемоглобина (красных кровяных телец), миоглобина (красный пигмент в мышцах) и некоторых ферментов

Посмотреть все слайды

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Что вы узнаете (план изучения темы) Физические свойства металлов. Химические свойства металлов. Mеталлы в нашей жизни. Металлическая связь. Коррозия металлов Способы получения металлов. Электролиз. Применение металлов и сплавов. Свойства основных оксидов и оснований.

Cлайд 4

Общие физические свойства металлов Пластичность – способность изменять свою форму при ударе, прокатываться в тонкие листы, вытягиваться в проволоку. Электропроводность – при нагревании уменьшается (колебание ионов Физические свойства объясняются особым строением кристаллической решетки (свободные электроны – «электронный газ») затрудняется движение электронов) Теплопроводность – закономерность та же. За счет движения свободных электронов быстрое выравнивание температуры в массе металла Металлический блеск – хорошо отражают световые лучи. Плотность – самый легкий литий, самый тяжелый - осмий Температура плавления, С – цезий (28,6), галлий (30) – плавятся на ладони руки, вольфрам (3410) Твердость – самый твердый – хром (режет стекло), самые мягкие – калий, рубидий, цезий (легко режутся ножом).

Cлайд 5

Общие химические свойства металлов Сильные восстановители С простыми веществами С кислородом (оксиды, пероксиды, надпероксиды) С галогенами (фториды, хлориды, бромиды, иодиды) С азотом (нитриды) С фосфором (фосфиды) С водородом (гидриды) Со сложными веществами С кислотами: МЕ + кислота = соль + водород (не брать азотную и серную кислоты, металлы после водорода в ряду напряжений металлов) 2. С водой а) активные металлы – гидроксиды и водород б) металлы средней активности – оксиды и водород (при нагревании) в) неактивные металлы – не реагируют 3. С солями – более активный металл вытесняет менее активный из его соли

Cлайд 6

Электролиз Электролизом называется окислительно- восстановительный процесс, протекающий на электродах при похождении постоянного электрического тока через растворы или расплавы электролитов. На отрицательно заряженном электроде – катоде происходит электрохимическое восстановление частиц (атомов, молекул, катионов), а на положительно заряженном электроде – аноде идет электрохимическое окисление частиц (атомов, молекул, анионов).

Cлайд 7

Коррозия металлов Разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды называется коррозией. Коррозия бывает химической (взаимодействие металлов с сухими газами) и электрохимическая (все случаи коррозии в присутствии воды или электролита). Сущность коррозии Наряду с химическими процессами (отдача электронов) протекают и электрические (перенос электронов). Из двух металлов корродирует более активный. Скорость коррозии тем больше, чем дальше металлы друг от друга в электрохимическом ряду напряжений металлов.