Металлы. Строение, свойства, применение.

Ломоносов М.В.

– простые вещества
Химическая связь в металлах
5. Физические свойства
6. Металлы

– рекордсмены
Химические свойства металлов
О применении металлов
Металлы древности на службе у человека
10. Из истории сплавов
11. Чугун-материал для создания шедевров мирового искусства
12. О роли металлов

B

1. Металлы находятся в I-III группе главной
подгруппе (искл. H -1e, Hе-2e, B-3e),
а также в I-VIII группах побочной подгруппе.
Fr At 2. На внешнем энергетическом уровне у
металлов от 1 до 3-х электронов.
3. Ме0 - п е = Ме+п (окисление)
восстановитель
4. Степень окисления металла:
0, +1, +2, +3 (низшая)
+4, +5, +6, +7, +8 (высшая)

металлические свойства усиливаются

причина: 1.увеличивается заряд ядра,
2.число электронов на внешнем э.у.
не изменяется
3.радиус атома увеличивается
В периодах:
металлические свойства уменьшаются
причина: 1. увеличивается заряд ядра
2. число электронов на внешнем э.у.
увеличивается
3. радиус атома уменьшается

Типы кристаллических решёток металлов




Кубическая

Объёмно-центрированная
кубическая



Гранецентрированная Гексагональная
кубическая плотноупакованная

атом-ионы, между которыми свободно перемещаются свободные электроны («электронный газ»)

Металлическая связь – связь
между атом-ионами и относительно
свободными электронами за счёт
сил электростатического притяжения

теплопроводность

твёрдость плотность



металлический пластичность
блеск и ковкость

электропроводность

Физические свойства металлов:
пластичность, металлический блеск,
теплопроводность и электропро-
водность обусловлены наличием в
кристаллической решётке металлов
свободных электронов - «электронный газ».

Ag - самый электропроводный

Li - самый лёгкий
AI - самый распространённый
Cs - самый легкоплавкий
Au - лучший катализатор
Cr - самый твёрдый
Os - самый тяжёлый

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

O O

+1 -2
4Li + O2 → 2Li2O

o o +2 -2
2Mg + O2 = 2MgO

o o +1 -1
2Na + O2 → Na2O2

to
Na2O2 + O2 → 2Na2O

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2↑

Активные
металлы

4Al + O2 → 2Al2O3

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Малоактивные
металлы

o

+1 -1
2Na + Cl2 → 2NaCl

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Взаимодействие металлов с водой

Взаимодействие металлов с серой

Fe + S → FeS

2Al + 3S → Al2S3

2Me + 2H2O = 2MeOH + H2

(для щелочных и щелочноземельных металлов)

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2↑
(малоактивные металлы)

+ Zn → (CH3COO)2Zn + H2
Взаимодействие металлов с солями
Fe +

CuSO4 → Cu↓ +FeSO4

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓

вытеснять другие металлы из их оксидов. Это свойство используют для

получения некоторых металлов, а также для приготовления термитных смесей.

2Al + Cr2O3 = Al2O3 + 2Cr

Медь была первым металлом,

которым овладел человек. Она
открыла эру металлургии и дала
миру первый сплав. Многие
тысячелетия медь была основой
материальной культуры и искусств
Трудно переоценить уникальную
роль меди в истории
человеческой цивилизации.

Семь металлов создал свет
по числу семи планет …
Алхимики
Золото (Au) – солнце
Серебро (Ag) – луна
Ртуть (Hg) – меркурий
Медь (Cu) – меркурий
Железо (Fe) – марс
Олово (Sn) – юпитер
Свинец (Pb) – сатурн

Бронза была первым сплавом,
полученным человеком.
Распространение бронзы началось
с конца 4 тыс. до н.э. Древнейшие
бронзовые изделия найдены на
территории Ирана, Месопотамии, Турции. В конце 3 тыс. до н.э. бронза появилась в Индии, во 2 тыс. до н.э. – в Китае и Европе.
В Америке бронзовый век охва-
тывает период с VI по Х века н.э.

В железный век первыми пришли
народы Африки. Они перешагнули
из каменного века в железный
минуя медный и бронзовый. Это
связано с тем, что в Африке железные
руды выходят на поверхность земли.
Африканцы изобрели плавку железа в 600-400
годах до новой эры.

Санкт-Петербург –своеобразный музей, в котором
собрано бесчисленное множество

произведений
изобразительного искусства, выполненных из чугуна.
Рассмотрит лишь некоторые
из них – чугунные ограды
дворцов и набережных рек
Санкт – Петербурга.

у Казанского
собора. Отлита в 1811 году.
(Архитектор Воронихин А.Н.)

Решётка Летнего сада. 36 гранитных колонн,

увенчанных вазами и урнами, и тончайшие ажурные звенья, украшенные позолоченными розетками, стали сокровищем мирового искусства.
(Архитекторы Фельтен Ю.М. и Егоров П.Е.)

Ограда Русского музея
(Михайловского дворца),
1819-1825 г
(Архитектор Росси К.И.)
До 1917 года назывался
музеем Александра III.

Ограда набережной реки Фонтанки. Сооружена в 1780-1789 г по проекту архитектора Квасова А.В.

Ограда набережной
реки Мойки
(1798-1810 годы)

роль в истории человечества и несмотря на то, что в

последнее время у них появился конкурент – полимерные материалы, металлы и сейчас продолжают занимать ведущее место в развитии цивилизации.