Металлы. Металлы общие свойства и получение Металлы в химии

Презентация к уроку химии по теме « Металлы » 11 класс. УМК Габриеляна О.С. Базовый уровень Муниципальное общеобразовательное учреждение «Волоколамская средняя общеобразовательная школа 2 г. Волоколамска Московской области Автор Колядкина Ирина Викторовна, учитель химии

Ar Аргон 1818 КrКr Криптон 36 Xe Ксенон 54 Группы элементов IIIIIIIVVVIVIIVIII Na Натрий 11 МgМg Магний 12 Al Алюминий 1313 Cl Хлор 1717 Si Кремний 14 P Фосфор 15 S Сера 17 К Калий 19 СaСa Кальций 20 Н Водород 1 Не Гелий 2 Li Литий 3 Ве Бериллий 4 F Фтор 9 О Кислород 8 N Азот 7 С Углерод 6 В Бор 5 NеNе Неон 10 Скандий Sc 21 Титан Ti 22 Ванадий V 2323 Хром Cr 2424 Марганец 2525 МnМn Железо 2626 Fe Кобальт 2727 Со Никель 2828 Ni Цинк 30 Zn Медь 2929 СuСuGe Германий 32 Ga Галлий 31 Br Бром 35 Se Селен 34 As Мышьяк 33 Sr Стронций 38 Rb Рубидий 37 Y 39 Иттрий Рутений 44 Ru Родий 45 Rh Палладий 46 Pd Технеций 43 Тс Молибден 42 Мо Ниобий 41 Nb Цирконий 40 Zr Кадмий 48 СdСd Серебро 47 AgIn Индий 49 Sb Сурьма 51 Sn Олово 50 ТeТe Теллур 52 I 53 Йод Ва Барий 56 Cs Цезий 55 La 57 Лантан * Гафний 72 Hf Тантал 73 Та Вольфрам 74 W Рений 75 Re Осмий 76 ОsОs Иридий 77 Ir Платина 78 РtРt Ртуть 80 Hg Золото 79 АuАu ТIТI Таллий 81 Ро Полоний 84 ВiВi Висмут 83 Pb Свинец 82 At 85 Астат Rn Радон 86 RаRа Радий 88 Fr Франций 87 Ас 89 Актиний ** Борий 107 Bh Сиборгий 106 Sg Резерфордий 104 Rf Дубний 105 Db Хассий 108 Hs Мейтнерий 109 МtМt Пери – оды RO 4 RH R2O7R2O7 RO 3 RH 2 R2O5R2O5 RH 3 RO 2 RH 4 R2O3R2O3 ROR2ОR2О Высшие оксиды ЛВС

В атомах металлов на внешнем электронном слое небольшое число электронов - Атомы металлов отдают валентные электроны, превращаясь в катионы - Атомы металлов соединяются друг с другом металлической связью - Атомы металлов, соединенные друг с другом металлической связью, образуют простые вещества с металлической кристаллической решеткой М 0 nе М n+ атом катион Мы знаем, что…

Металлическая связь

Металлическая связь

Металлическая связь

Металлическая связь

Твердость От прочности металлической связи (количества электронов, участвующих в образовании связи) W, Cr Температура плавления От прочности металлической связи (количества электронов, участвующих в образовании связи) Легкоплавкие: Cs, Na, Sn Тугоплавкие: Cu, Fe, W Физические свойства металлов Чем обусловлены свойства? У каких металлов наиболее выражены

Химические свойства металлов Ме не Ме Н2ОН2О Оксиды металлов Кислоты Cl 2 0 +Na 0 О 2 +Al H 2 O +Na Al + Fe 2 O 3 + ? 2Na + Cl 2 2 NaCl ?? 4Al + 3O 2 2Al 2 O 3 ? 2Na+2Н 2 О2NaOH+H 2 Al + Fe 2 O 3 Al 2 O 3 + Fe Соли О2О2 Zn+HCl Fe+CuCl 2 подробнее?? Zn + HCL ZnCl 2 + H 2 Fe + CuCl 2 FeCl 2 + Cu

При взаимодействии с кислородом металлы могут образовать различные по составу продукты: оксиды (основные и амфотерные), а также пероксиды: Например, 2Na + O 2 = Na 2 O 2 (пероксид натрия) Особенности химических реакций металлов: Взаимодействие металлов с водой, если металл – щелочной, щелочно-земельный или алюминий: M + H 2 O M(OH) n + H 2 Взаимодействие металлов с водой, если металл находится в электрохимическом ряду напряжений от марганца до свинца (вкл.): t M + H 2 O M x O y + H 2 Взаимодействие металлов с водой, если металл находится в электрохимическом ряду напряжений после водорода: M + H 2 O

1) Металл должен находиться в электрохимическом ряду напряжений левее водорода. Взаимодействие металлов с кислотами M + H m Ac M x Ac y + H 2 2) Для реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы, т.к. они сначала взаимодействуют с водой. 3) В результате реакции должна образоваться растворимая соль, т.к. в противном случае она покроет металл осадком и доступ кислоты к металлу прекратится. 4) По-особому взаимодействуют с металлами азотная и концентрированная серная кислоты.

1) Металл должен находиться в электрохимическом ряду напряжений левее металла, образующего соль. Взаимодействие металлов с растворами солей M + M / x Ac y M x Ac y + М / 2) Для реакций не рекомендуется использовать щелочные металлы, т.к. они сначала взаимодействуют с водой. 3) В результате реакции должна образоваться растворимая соль, т.к. в противном случае она покроет металл осадком и доступ раствора соли к металлу прекратится.

Общие способы получения металлов - Пирометаллургия – получение металлов и сплавов под действием высоких температур. - Гидрометаллургия – получение металлов из водных растворов. - Электрометаллургия – получение металлов под действием электрического тока.

Общие способы получения металлов Гидрометаллургия 1 стадия: растворение в кислоте нерастворимых минералов, содержащих металлы: CuS + 2HCl = CuCl 2 + H 2 S 2 стадия: вытеснение металлов из растворов их солей более активными металлами: CuCl 2 + Fe = FeCl 2 + Cu

Химическая Электрохимическая 4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3 Коррозия железа и образование ржавчины Коррозия железа в контакте с медью и в растворе соляной кислоты: Катод 2Н е = Н 2 Анод Fe e = Fe 0 Коррозия металлов Самопроизвольное разрушение металлических материалов, происходящее под воздействием окружающей среды, называется коррозией.

Список использованной литературы 1. О.С. Габриелян. Учебник для общеобразовательных учреждений. ХИМИЯ. Базовый уровень. 11 класс. – М.: Дрофа, О. С. Габриелян, А. В. Яшукова. Химия. 11 класс. Базовый уровень. Методическое пособие. – М.: Дрофа, О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов. Химия 11 класс: настольная книга учителя. – М.: Дрофа, 2005 Используемые интернет-ресурсы

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