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).

Презентация по слайдам

Текст слайда: Металлы

Текст слайда: вещества Простые Сложные Состоят из атомов Одного вида Состоят из атомов Разного вида

Текст слайда: Простые вещества металлы неметаллы Химические элементы, образующие в свободном состоянии простые вещества с металлической связью. Химические элементы,которые образуют в свободном состоянии вещества, не обладающие физическими и химическими свойствами металлов.

Текст слайда: Древние века и средние века – 7 металлов (Au, Ag, Cu,Pb, Fe, Hg) М.В. Ломоносов - металлы «светлое тело, которое ковать можно» А. Лавуазье – 1789 – описал 17 металлов Д.И. Менделеев – предсказание металлов ХIХ век – открытие платиновых, щелочных, щелочноземельных металлов. ХХ – открытие транcурановых элементов.

Текст слайда: Нахождение металлов в природе В виде соединений В самородном состоянии (Au, Pt, Ag) В виде солей (галогенидов, карбонатов, нитратов, фосфатов) В виде оксидов и сульфидов

Текст слайда: Металлы имеют металлическую кристаллическую решетку. е е е е Сравнительно небольшое количество электронов на внешнем энергетическом уровне Li 2е 1е

Текст слайда: Имеют свободные валентные электроны Металлическая связь не обладает направленностью и насыщенностью. Подвижные электроны компенсируют электрическое отталкивание между положительно заряженными ионами и тем самым связывают их в твердые тела

Текст слайда: Физические свойства металлов Твердые вещества, кроме ртути. (самый мягкий – калий, самый твердый – хром)

Текст слайда: Пластичные Au, Ag, Cu, Sn, Pb,Zn, Fe уменьшается

Слайд №10

Текст слайда: Теплопроводность Hg, Cu, Ag, Al, Fe уменьшается Электропроводность Ag Mn уменьшается

Слайд №11

Текст слайда: Температура плавления Легкоплавкие тугоплавкие Hg, Ga, Cs, In, Bi W, Mo, V, Cr

Слайд №12

Текст слайда: плотность легкие тяжелые (Li–самый легкий, (осмий – самый тяжелый, K,Na, Mg) Ir, Pb)

Слайд №13

Текст слайда: Обладают металлическим блеском

Слайд №14

Текст слайда: Причины, приводящие к различию в физических свойств металлов Атомы металлов образуют разные типы кристаллических решеток

Слайд №15

Текст слайда: Причины, приводящие к различию физических свойств Атомы металлов имеют разное число валентных электронов, участвующих в образовании металлической связи Атомы (ионы) имеют разные радиусы Атомы металлов побочных подгрупп могут образовывать и ковалентную связь с помощью неспаренных d-электронов.

Слайд №16

Текст слайда: положение металлов в периодической системе Д. И.Менделеева

Слайд №17

Текст слайда: Загадочные соседи Щелочно-земельные металлы Переходные металлы Щелочные металлы

Слайд №18

Текст слайда: Химические свойства металлов Металлы в химических реакциях являются восстановителями, при этом они окисляются Mo – ne =Mn+ Al, Be, Mg, Ca, Li, Na, K, Rb, Cs Восстановительная способность возрастает

Слайд №19

Текст слайда: 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.Текст слайда: Применение металлов Металлургическая промыш-ленность Станкострое-ние медицина Сельское хозяйство Для получения сплавов Домашнее хозяйство

Слайд №23

Текст слайда: Получение металлов Пирометаллургическим способом-восстановление углеродом, оксидом углерода (II), водородом при высокой температуре. Алюминотермическим способом Гидрометаллургическим способом – получение из руды более активным металлом или из растворов Электролизом – с помощью электрического тока из расплавов или растворов

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