Металлы ( от лат. metallum шахта, рудник ) группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие. - презентация

1

2 Металлы ( от лат. metallum шахта, рудник ) группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло - и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск. Из 118 [1] химических элементов, открытых на данный момент ( из них не все официально признаны ), к металлам относят : [1] 6 элементов в группе щелочных металлов : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 4 в группе щёлочноземельных металлов : Ca, Sr, Ba, Ra а также вне определённых групп бериллий и магний 38 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; 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.

3 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.

4 Большинство металлов пластичны, то есть металлическую проволоку можно согнуть, и она не сломается. Это происходит из - за смещения слоёв атомов металлов без разрыва связи между ними. Самыми пластичными являются золото, серебро и медь. Высокая теплопроводность металлов также зависит от подвижности свободных электронов. Поэтому ряд теплопроводностей похож на ряд электропроводностей, и лучшим проводником тепла, как и электричества, является серебро. 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

5 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 ) Взаимодействие с простыми веществами С кислородом большинство металлов образует оксиды – амфотерные и основные : 4Li + O 2 = 2Li 2 O, 4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3. Щелочные металлы, за исключением лития, образуют пероксиды : 2Na + O 2 = Na 2 O 2. С галогенами металлы образуют соли галогеноводородных кислот, например, Cu + Cl 2 = CuCl 2. С водородом самые активные металлы образуют ионные гидриды – саблеподобные вещества, в которых водород имеет степень окисления -1. 2Na + H 2 = 2NaH. С серой металлы образуют сульфиды – соли сероводородной кислоты : Zn + S = ZnS.

6 С азотом некоторые металлы образуют нитриды, реакция практически всегда протекает при нагревании : 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2. С углеродом образуются карбиды : 4Al + 3C = Al 3 C 4. С фосфором – фосфиды : 3Ca + 2P = Ca 3 P 2. Металлы могут взаимодействовать между собой, образуя интерметаллические соединения : 2Na + Sb = Na 2 Sb, 3Cu + Au = Cu 3 Au. Металлы могут растворяться друг в друге при высокой температуре без взаимодействия, образуя сплавы

7 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.

8 Электротехнические материалы. Металлы используются в качестве хороших проводников электричества ( медь, алюминий ), так и в качестве материалов с повышенным сопротивлением для резисторов и электронагревательных элементов ( нихром и т. п.).

9 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.

10 Согласно рекомендациям Международного олимпийского комитета, в золотых олимпийских медалях должно содержаться не менее 6 граммов чистого золота в виде нанесения. Как правило, организаторы Игр не увеличивают эту цифру, поэтому золотая медаль в физическом смысле по большей части серебряная. Так, в медалях высшей пробы лондонской Олимпиады содержание золота составляет чуть больше 1%.

11

12 Долгое время ценность монет была эквивалентна содержащемуся в них количеству металла. В связи с этим существовала проблема мошенники срезали небольшие кусочки металла с краёв, чтобы делать из них новые монеты. Решение проблемы предложил Исаак Ньютон, который был по совместительству сотрудником Британского Королевского монетного двора. Его идея была очень простой прорезать в краях монеты маленькие линии, из - за которых стёсанные края были бы сразу заметны. Эта часть на монетах оформляется таким образом по сей день и носит название гурт.

13 Золото в чистом виде без примесей настолько мягкое, что его можно поцарапать ногтем. Поэтому в ювелирных изделиях золото всегда сплавляется с медью или серебром.

14 Французский артист Мишель Лотито прославился тем, что ел абсолютно несъедобные вещи. На своих представлениях он поглощал велосипеды, телевизоры и другие предметы из стекла, металла и резины. Однажды он разобрал самолёт Цессна 150 и за два года съел его по частям. Перед выступлением он « смазывал » желудок минеральным маслом, а во время процесса пил большое количество воды. Подсчитано, что за свою карьеру он поглотил около девяти тонн металла

15 Сталь для американских спутников, измеряющих космическую радиацию, пришлось добывать из затопленного в 1919 году корабля « Кронпринц Вильгельм », поскольку радиационный фон от стали, изготовленной после 1945 года, слишком велик.

16 По приказу Наполеона III были изготовлены алюминиевые столовые приборы, которые подавались на торжественных обедах императору и самым почётным гостям. Другие гости при этом пользовались приборами из традиционных драгоценных металлов золота и серебра.