Слайд 2
Металлы (от латm. etallum — шахта, рудник) — группа элементов, обладающая характерными металлическими
свойствами, такими как высокая тепло и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления , высокая пластичность и
металлический блеск.
Слайд 3
Металлы — один из самых распространённых материалов, используемых цивилизацией на протяжении
практически всей ее истории.
Слайд 4
Нахождение в природе
Большая 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.
Слайд 5
Известно, что организм человека на 3 % состоит из металлов.
Больше всего в наших клетках кальция и натрия, сконцентрированного в лимфатических системах. Магний накапливается в мышцах и нервной системе,медь —
в печени, железо — в крови.
Слайд 6
Характерные свойства металлов
Металлический блеск (характерен не только для
металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита)
Хорошая электропроводность
Возможность лёгкой
механической обработки
Высокая плотность (обычно металлы тяжелее неметаллов)
Высокая температура плавления (исключения: ртуть, галлий и щелочные металлы)
Большая теплопроводность
В реакциях чаще всего являются восстановителями
Слайд 7
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)
Слайд 8
Реакции с простыми веществами
С кислородом реагируют все металлы, кроме золота,
платины. Реакция с серебром происходит при высоких температурах, но
оксид серебра(II) практически не образуется, так как он термически неустойчив. В зависимости от металла на выходе могут оказаться оксиды, пероксиды, надпероксиды
:4Li + O2 = 2Li2O оксид лития
2Na + O2 = Na2O2 пероксид натрия
K + O2 = KO2 надпероксид калия
Чтобы получить из пероксида оксид, пероксид восстанавливают металлом:
Na2O2 + 2Na = 2Na2O
Со средними и малоактивными металлами реакция происходит при нагревании:
3Fe + 2O2 = Fe3O4
2Hg + O2 = 2HgO
2Cu + O2 = 2CuO
С азотом реагируют только самые активные металлы, при комнатной температуре взаимодействует только литий, образуя нитриды:
6Li + N2 = 2Li3N
При нагревании:
2Al + N2 = 2AlN
3Ca + N2 = Ca3N2
С серой реагируют все металлы, кроме золота и платины:
Железо взаимодействует с серой при нагревании, образуя сульфид:
Fe + S = FeS
С водородом реагируют только самые активные металлы, то есть металлы IA и IIA групп кроме Be. Реакции осуществляются при нагревании, при этом образуются гидриды. В реакциях металл выступает как восстановитель, степень окисления водорода −1:
2Na + H2 = 2NaH
Mg + H2 = MgH2
С углеродом реагируют только наиболее активные металлы. При этом образуются ацетилениды или метаниды. Ацетилениды при взаимодействии с водой дают ацетилен, метаниды — метан.
2Na + 2C = Na2C2
Na2C2 + 2H2O = 2NaOH + C2H2
2Na + H2 = 2NaH
Слайд 9
Физические свойства металлов
Все металлы (кроме ртути и, условно, франция)
при нормальных условиях находятся в твёрдом состоянии, однако обладают различной твёрдостью. Ниже приводится
твёрдость некоторых металлов по шкале Мооса..
Слайд 10
Применение металлов
Конструкционные материалы
Металлы и их сплавы — одни из главных
конструкционных материалов современной цивилизации. Это определяется прежде всего их
высокой прочностью, однородностью и непроницаемостью для жидкостей и газов. Кроме того, меняя рецептуру сплавов, можно менять их свойства в очень широких пределах.
Электротехнические материалы
Металлы используются как в качестве хороших проводников электричества (медь, алюминий), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов (нихром и т. п.).
Инструментальные материалы
Металлы и их сплавы широко применяются для изготовления инструментов (их рабочей части). В основном это инструментальные стали и твёрдые сплавы. В качестве инструментальных материалов применяются также алмаз, нитрид бора,керамика.
Слайд 11
Сплавы
Сплавы, макроскопические однородные системы, состоящие из двух или
более металлов (реже - металлов и неметаллов) с характерными металлическими свойствами.
В более широком смысле сплавы - любые однородные системы, полученные сплавлением металлов, неметаллов, неорганических соединений и т.д. Многие сплавы (например, бронза, сталь, чугун) были известны в глубокой древности и уже тогда имели обширное практическое применение. Техническое значение металлических сплавов объясняется тем, что многие их свойства (прочность,твердость, электрич. сопротивление) гораздо выше, чем у составляющих их чистых металлов.
Слайд 12
По характеру металла - основы различают черные сплавы
(основа - Fe), цветные сплавы (основа - цветные металлы),
сплавы редких металлов, сплавы радиоактивных металлов. По числу компонентов сплавы делят на двойные, тройные и т.д.; по структуре - на гомогенные (однородные) и гетерогенные (смеси), состоящие из нескольких фаз (последние могут быть стабильными и метастабильными); по характерным свойствам - на тугоплавкие, легкоплавкие, высокопрочные, жаропрочные, твердые, антифрикционные, коррозионностойкие, сплавы со специальными свойствами и другие. По технологии производства выделяют литейные (для изготовления деталей методом литья) и деформируемые (подвергаемые ковке, штамповке, прокатке, прессованию и другим видам обработки давлением).
Слайд 14
Цветные сплавы
Цветные сплавы – макроскопически однородные смеси, в
основе которых – цветные металлы – медь, алюминий, золото,
олово, свинец и др.