第十九章金属通论精品课件

《第十九章金属通论精品课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第十九章金属通论一、金属在周期表中的位置109种元素中其中金属87种，非金属17种，准金属5种（B、Si、As、Se、Te其物理化学性质介于金属与非金属之间，均为半导体。）二、金属的分类：脆性重金属展性重金属低熔重金属轻金属轻金属：密度4.5g/cm3以下，大都是活泼金属。黑色金属贵金属稀土金属金属的分类黑色金属：Fe、Mn、Cr及其合金。贵金属：IB，VIIIB族的第二三过渡系，均为不活泼金属，且地壳中含量少三、金属矿物的存在形式原子半径大，电荷低的8电子构型金属离子大量以可溶性盐的形式存在于海水中；原子半径较小或电荷较高

2、的离子大都以含氧酸盐，少数电荷很高的也可以氧化物存在。18电子构型的离子较易以硫化物形式存在，尤其是电荷低时。少数元素（d轨道电子接近全充满的第二三过渡系元素）以单质形式存在。越靠近周期表的左边，越易以含氧酸盐形式存在，越靠近右边，越易以硫化物形式存在，处于中间的较易以氧化物或含氧酸盐存在。地壳丰度前十位的金属：AlFeCaNaKMgTiMnBaSr第二节金属的提炼步骤：矿石富集→冶炼→精炼1、矿石的富集提高矿石中有效成分的含量。常用方法：手选、水选法（溶解度）、磁选法（磁性）、浮选法（密度）2、冶炼①活泼金属（ⅠA、ⅡA、

3、ⅢA主要用熔盐电解法提练(镁、钠、钾、钙等）②极不活泼金属(Au、Ag、Hg、铂系贵金属)采用热分解方法处理2HgO=2Hg+O22Ag2O=4Ag+O2HgS+O2=Hg+SO2③热还原法硫化物矿先焙烧成氧化物，再用还原剂还原。常用还原剂：CCOH2活泼金属TiCl4+4Na===Ti+4NaCl2PbS+3O2===2PbO+2SO2PbO+C===Pb+COs区金属单质的制备方法加CaCl2的作用(助熔剂，flux)●降低熔点，减少液Na挥发●混合盐密度增大，液Na浮在熔盐表面，易于收集KCaRbSrCsBaLiBeN

4、aMg金属热还原法熔盐电解法可利用Ellingham图进行判断电解含58~59%(CaCl2)的熔融NaCl:2Cl-Cl2+2e-2Na++2e-2Na2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)(阴极)(阳极)金属还原过程的热力学──艾林汉图艾林汉图说明：直线弯曲是因为相变，正斜率(向上)说明熵变为负，负斜率(向下)说明熵变为正，平行线说明熵变为零。3、精炼电解法精炼：如电解精炼铜区域熔融法：将要提纯的物质放进一个装有移动式加热线圈的套管中，强热熔化一段小区域的物质，形成熔融带。将线圈沿管路缓慢移动，熔融带便随着它前进。由

5、于混合物的熔点总比纯物质的低，因此杂质使慢慢汇集在熔融带，随线圈的移动杂质被赶到管子的未端除去。气相精炼法：是利用金属单质或化合物的沸点与所含杂质的沸点不同的特点，通过加热控制温度使之分离的精炼方法。如镁、汞、锌、锡直接蒸馏法，镍采用羰化法：Ni（含杂质）+4CO→Ni(CO)4Ni(CO)4→Ni（纯）+4CO气相析出法：镍采用羰化法，铊采用碘化物热分解法第三节金属的晶体结构和物理性质一．晶体结构晶体类型：金属晶体化学键：金属键金属键强度：M(s)→M(g)ΔH升华热（破坏金属键）影响金属键强度的因素：①原子半径：原子半径

6、越大，强度越小；②价电子数：价电子数越多，强度越大；③过渡元素成单电子数：越多，强度越大。金属键强度越大→ΔH越大→熔沸点越高、硬度越大（与晶格类型有关）二．物理性质1、金属光泽：一般是银白色，少数金属为其它色。Au(黄色)Cu(赤红)Bi(淡红)Cs(淡黄)Pb(灰兰)。原因：自由电子吸收所有频率的光，同时放出所有频率的光。2、导电导热性：金属的导电导热性均很好。但也有相当大的差异。顺序：Ag、Cu、Au、Al、Zn、Sn、Fe、Sb、Hg原因：自由电子在外电场作用下定向运动，形成电流。（温度越高，导电性降低）自由电子相互

7、碰撞交换能量。金属的超导性：某一临界温度电阻为零的特性La(12.5K)3、延展性：延性：抽成细丝(Pt、Au)展性：压成薄片(Au、Ag)Sb、Bi、Mn脆性原因：在力作用下层间相对活动，变形而不断裂。4、密度：可由原子量，原子半径，金属结构来共同决定。一般密度大的原子量大，原子半径小。Os(22.57)Li(0.55)。5、金属的硬度：由金属键决定。Cr硬度最大。金属CrWFeZnMgKNa莫氏硬度9742.52.10.50.46、金属的熔沸点：由金属键决定呈周期性变化。ⅥB、ⅦB高，ⅠA、ⅡA、ⅡB、ⅠB低，其中W熔点

8、最高。金属WReHgCsGe熔点／℃34103180-38.928.429.87、金属玻璃：非晶态金属第四节金属的化学性质1、活泼性：氧化还原性──金属活泼顺序表(标准电极电势)说明：①考虑动力学因素：Li、Na、Ca与水反应②考虑氧化膜覆盖：Al、Cr、Fe在空气及硝酸中钝化③考虑沉淀及