轻金属重金属西安建筑科技大学PPT课件
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金属――碱金属铝铁PPT课件
2Na2O2+4HCl→4NaCl+2H2O+O2↑
强氧化性 有
用途
——
强氧化剂，漂白剂，高空 飞行和潜水的供氧剂 11
(三）氢氧化钠 1、结构 电子式 2、物理性质 俗名：烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸湿 （潮解），易溶于水并放热。有很强腐蚀性。
*称量：烧杯。 *处理方法：清水冲洗，再用2%的硼酸水洗涤。 3、化学性质 ①NaOH→Na++OH-
②保存：密封保存在塑料瓶中，用橡胶塞。
③Cl2、Al、CO2、Al2O3、Al（OH）3
4、制法
通电
2NaCl+2H2O → 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（四）碳酸钠和碳酸氢钠
1、Na2CO3和NaHCO3
12
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式 俗名
Na2CO3 纯碱、苏打
NaHCO3 小苏打
颜色状态
白色晶体
常温:遇冷的浓硝酸、浓硫酸钝化。 *加热能反应
*反应得不到H2。
21
④强碱 2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑
[练习] 1、从Al既能和酸又能和碱反应，能否说Al具有两性？ 2、标出Al和H+，Al和NaOH反应的电子转移方向和数目？ ⑤某些高沸点的金属氧化物反应（铝热反应）
*铝热剂：Al和金属氧化物的混合物 *应用：冶炼难熔的金属，焊接铁轨等。 [练习]写出Al和Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、WO3反应的 化学方程式。
K：浅紫色（透过蓝色钴玻璃片观察）
*操作：洗、烧、蘸、烧、观。
*试剂：稀盐酸 仪器：铂丝。 18
强氧化性 有
用途
——
强氧化剂，漂白剂，高空 飞行和潜水的供氧剂 11
(三）氢氧化钠 1、结构 电子式 2、物理性质 俗名：烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸湿 （潮解），易溶于水并放热。有很强腐蚀性。
*称量：烧杯。 *处理方法：清水冲洗，再用2%的硼酸水洗涤。 3、化学性质 ①NaOH→Na++OH-
②保存：密封保存在塑料瓶中，用橡胶塞。
③Cl2、Al、CO2、Al2O3、Al（OH）3
4、制法
通电
2NaCl+2H2O → 2NaOH+H2↑+Cl2↑
（四）碳酸钠和碳酸氢钠
1、Na2CO3和NaHCO3
12
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式 俗名
Na2CO3 纯碱、苏打
NaHCO3 小苏打
颜色状态
白色晶体
常温:遇冷的浓硝酸、浓硫酸钝化。 *加热能反应
*反应得不到H2。
21
④强碱 2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑
[练习] 1、从Al既能和酸又能和碱反应，能否说Al具有两性？ 2、标出Al和H+，Al和NaOH反应的电子转移方向和数目？ ⑤某些高沸点的金属氧化物反应（铝热反应）
*铝热剂：Al和金属氧化物的混合物 *应用：冶炼难熔的金属，焊接铁轨等。 [练习]写出Al和Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、WO3反应的 化学方程式。
K：浅紫色（透过蓝色钴玻璃片观察）
*操作：洗、烧、蘸、烧、观。
*试剂：稀盐酸 仪器：铂丝。 18
高中化学必修一31金属的化学性质5PPT课件
在自然界中金属多以化合态存在，只有 极少数不活泼的金属如金以游离态存在。
四、物质的量在化学中的应用：
1、化学方程式的计量数之比等于物质的量之比 2、同一物质下面对应的物理量〔包括单位〕一 致即可 【题1】在标况下，4.4gCO2气体通过足量的 Na2O2，放出氧气的物质的量为多少,体积为多 少？
【作业】：P45习题1，2，3，4，5，6
Fe它们反响的剧烈程度依次是 M>g g >Al >Z 。nFe
n
2、不能与盐酸，稀硫酸反响的金属是 Cu
3、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序是
M> A>l >Z > Fe 。Cu
.
g
n
【结论】
1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反响；
2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反响或反 响的剧烈程度判断金属的活动性强弱；
换出来判断金属的活动性强弱；
总结
1、金属的化学性质： 〔1〕大多数金属能与O2反响
〔2〕大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反响
〔3〕局部金属能与金属化合物的溶液反响
2、判断常见金属活泼性的方法
〔1〕金属与氧气反响的难易程度 〔2〕金属与酸反响的剧烈程度 〔3〕金属与能否与金属化合物的溶液反响
借助与金属活动性顺序的判断方法和无数的科学实 验，科学家总结出一个重要规律：金属活动性顺序
用砂纸打磨 铝箔，除去氧 化膜后，再加 热至熔化。
现象：铝箔熔化，失去光泽， 熔化的铝仍然不滴落。
原因：铝很活泼，除去原来 的氧化膜后，在空气中很快 生成一层新的氧化膜。
结论：铝很活泼，常温下能 与空气中的氧气反应，生成 一层致密的氧化膜，起保护 的作用。
4Al + 3 O2 常温=或加热 2Al2O3
四、物质的量在化学中的应用：
1、化学方程式的计量数之比等于物质的量之比 2、同一物质下面对应的物理量〔包括单位〕一 致即可 【题1】在标况下，4.4gCO2气体通过足量的 Na2O2，放出氧气的物质的量为多少,体积为多 少？
【作业】：P45习题1，2，3，4，5，6
Fe它们反响的剧烈程度依次是 M>g g >Al >Z 。nFe
n
2、不能与盐酸，稀硫酸反响的金属是 Cu
3、镁、锌、铁、铜四种金属的活动性顺序是
M> A>l >Z > Fe 。Cu
.
g
n
【结论】
1、大多数金属能与稀盐酸或稀硫酸反响；
2、可根据金属是否与稀盐酸或稀硫酸反响或反 响的剧烈程度判断金属的活动性强弱；
换出来判断金属的活动性强弱；
总结
1、金属的化学性质： 〔1〕大多数金属能与O2反响
〔2〕大多数金属能与稀HCl或稀H2SO4反响
〔3〕局部金属能与金属化合物的溶液反响
2、判断常见金属活泼性的方法
〔1〕金属与氧气反响的难易程度 〔2〕金属与酸反响的剧烈程度 〔3〕金属与能否与金属化合物的溶液反响
借助与金属活动性顺序的判断方法和无数的科学实 验，科学家总结出一个重要规律：金属活动性顺序
用砂纸打磨 铝箔，除去氧 化膜后，再加 热至熔化。
现象：铝箔熔化，失去光泽， 熔化的铝仍然不滴落。
原因：铝很活泼，除去原来 的氧化膜后，在空气中很快 生成一层新的氧化膜。
结论：铝很活泼，常温下能 与空气中的氧气反应，生成 一层致密的氧化膜，起保护 的作用。
4Al + 3 O2 常温=或加热 2Al2O3
《建筑金属材》课件
2 环保性
介绍金属材料的可持续性和回收性，以及对环境的积极影响。
3 成本和维护
讨论金属材料的成本效益和维护要求，以及与其他建筑材料的比较。
结论和展望
总结建筑金属材料的重要性和应用，展望未来的发展趋势和创新。
抗腐蚀和耐久性
介绍金属材料的抗腐蚀性质，使其成为长期使用的可靠选项。
常用的建筑金属材料
钢铁
探索钢铁在建筑中的广泛应用， 如支撑结构、梁柱、桥梁和高层 建筑。
铝合金
讨论铝合金的轻质特性和抗腐蚀 性，以及其用于幕墙、窗框和屋 顶的优点。
铜
了解铜材料在建筑中的应用，如 屋顶、立面和装饰元素，以及其 天然美学和耐久性。
《建筑金属材》PPT课件
建筑金属材料的引言: 探索建筑领域中金属材料的重要性和应用，以及其对建 筑设计和结构的影响。
建筑金属材料的分类和特点
常见类型
了解建筑金属材料的不同分类，包括钢铁、铝合金、铜、锌等，以及它们的特性和优点。
高强度与轻量化
探讨金属材料的强度和轻质特性，以及其在建筑中的应用，如支撑结构、框架和外墙。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建筑金属材料在建筑中的应用
1
幕墙系统
探索幕墙系统中金属材料的应用，如玻
装饰性元素
2
璃和金属板的结合，为建筑增添现代感 和独特外观。
介绍金属材料用于建筑装饰的各种方式，
如栏杆、雕塑、屏风和艺术装置。
3
屋顶和立面
讨论金属材料在屋顶和立面构造中的应 用，如金属瓦片、板材和复合材料。
建筑金属材料的特殊处理和加工技术
阳极氧化
探索阳极氧化技术对铝合金表面处理的影响，提高其抗腐蚀能力和视觉效果。
冷弯和热连接
介绍金属材料的冷弯和热连接技术，使其适应不同形状和连接要求。
介绍金属材料的可持续性和回收性，以及对环境的积极影响。
3 成本和维护
讨论金属材料的成本效益和维护要求，以及与其他建筑材料的比较。
结论和展望
总结建筑金属材料的重要性和应用，展望未来的发展趋势和创新。
抗腐蚀和耐久性
介绍金属材料的抗腐蚀性质，使其成为长期使用的可靠选项。
常用的建筑金属材料
钢铁
探索钢铁在建筑中的广泛应用， 如支撑结构、梁柱、桥梁和高层 建筑。
铝合金
讨论铝合金的轻质特性和抗腐蚀 性，以及其用于幕墙、窗框和屋 顶的优点。
铜
了解铜材料在建筑中的应用，如 屋顶、立面和装饰元素，以及其 天然美学和耐久性。
《建筑金属材》PPT课件
建筑金属材料的引言: 探索建筑领域中金属材料的重要性和应用，以及其对建 筑设计和结构的影响。
建筑金属材料的分类和特点
常见类型
了解建筑金属材料的不同分类，包括钢铁、铝合金、铜、锌等，以及它们的特性和优点。
高强度与轻量化
探讨金属材料的强度和轻质特性，以及其在建筑中的应用，如支撑结构、框架和外墙。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
建筑金属材料在建筑中的应用
1
幕墙系统
探索幕墙系统中金属材料的应用，如玻
装饰性元素
2
璃和金属板的结合，为建筑增添现代感 和独特外观。
介绍金属材料用于建筑装饰的各种方式，
如栏杆、雕塑、屏风和艺术装置。
3
屋顶和立面
讨论金属材料在屋顶和立面构造中的应 用，如金属瓦片、板材和复合材料。
建筑金属材料的特殊处理和加工技术
阳极氧化
探索阳极氧化技术对铝合金表面处理的影响，提高其抗腐蚀能力和视觉效果。
冷弯和热连接
介绍金属材料的冷弯和热连接技术，使其适应不同形状和连接要求。
《有色金属及其合金 》课件
、型材等产品。
锻造
3 通过锻锤、压力机等设备
将金属或合金锻造成各种 规格的零件或制品。
生产流程
原料准备
将矿石、废旧金属等原料进行破 碎、磨细等处理，以便进行后续 的冶炼或加工。
质量检测与控制
对制品进行质量检测和控制，确 保其符合相关标准和客户要求。
熔炼与浇注将处理后的原料进源自熔炼，熔融 状态的金属或合金被浇注到模具 中形成铸件。
减重效果
采用有色金属及其合金能够显著 减轻飞机重量，提高飞行性能和 燃油经济性。
在建筑行业的应用
结构支撑
有色金属及其合金如钢、 铝等用于制造建筑物的梁 、柱等结构支撑部件，提 供足够的承载能力。
装饰材料
铝合金、不锈钢等有色金 属及其合金作为装饰材料 ，具有美观、耐腐蚀的特 点。
建筑构件
有色金属及其合金用于制 造建筑门窗、栏杆、楼梯 等构件，提高建筑物的安 全性和美观度。
新材料与新技术的发展趋势
轻质高强材料
随着航空航天、汽车等行业的快速发展，对轻质高强材料的需求越来越大，有色金属及 其合金作为重要的结构材料，其轻质高强的发展趋势明显。
新型加工技术
随着科技的进步，有色金属及其合金的加工技术也在不断革新，如激光熔覆、等离子喷 涂等新型加工技术，能够提高材料的表面性能和耐腐蚀性。
在合金中起重要作用的元 素，如铁、碳、镍、铬等 。
合金相图与组织
相图
描述合金在不同温度和成分下各相的组成和 相互关系的图形。
组织
合金中各相的形状、大小、分布和相对数量 。
平衡状态下的相组成
合金在平衡状态下各相的组成和相对数量。
合金化对性能的影响
力学性能
如强度、硬度、韧性、耐磨性等。
重金属ppt
3 .几何均值综合评价模式
式中：Pi为土壤中污染物i的环境质量指数
优点是体现出较大数值污染因子在综合污染指数中的贡 献作用，但是在某些情况下会反复提升或者反复降低较大值 污染物对综合评价指数的作用，使评价结果失真。
4 .污染负荷指数法
式中：Ci为元素i的实测值(mg/kg)； C0i为元素i的评价标准(mg/kg)； n为评价元素的个数； m为评价点的个数（即采样点的个数）； CFi为某单一金属最高污染系数； PLI为某点污染负荷指数PLI； PLIzone为评价区域污染负荷指数
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10 .基于 GIS 的地统计学评价法
地统计学的基础理论与方法主要包括：区域化变量、半 方差函数、克立格空间插值技术。半方差函数可以用来描述 研究土壤重金属分布的空间相关性；而克立格插值可以对未 采样区土壤重金属的含量进行无偏最优估计。地统计学的研 究对象是区域化变量，能够同时描述区域化变量这种性质的 工具是变异函数。
土壤环境风险评价，为土壤环境风险管理提供可能 引起不良环境效应的信息，为环境决策提供依据。到目前 为止，在土壤重金属环境风险评价方面，还没有一种公认 的可广泛接受的模型或方法，因而在实际运用中，应结合 评价矿区土壤重金属含量、生物中重金属含量、评价目的 以及可参照值，来选择适当的评价方法。
1.单因子质量指数法：
单因子污染指数法是以土壤元素背景值为评价 标准来评价重金属元素的累积污染程度。
一节重金属与其他微量元素88页PPT
急性中毒者表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻，引 起中枢神经中毒症状。严重者虚脱而死亡。
2．亚慢性和慢性毒性
长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主 要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸 尿和糖尿。
由于镉离子取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙 在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化 成熟，导致软骨病。
（二）食品中镉的毒性与危害
一般情况下，大多数食品均含有镉，摄 入镉污染的食品和饮水，可导致人发生 镉中毒。
1．急性毒性
镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中， 镉的化合物具有不同的毒性。
硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、 硫酸镉毒性较高。
镉引起人中毒的剂量平均为100mg
3．致畸、致突变和致癌性
1物987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为ⅡA级致癌 1腺99和3年睾丸被的修肿订瘤为。IA级致癌物。镉可引起肺、前列 在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、
肾和血液系统的癌变。 镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤
DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。
是一类具有亚硝基结构的有机化合物。
N-亚硝基化合物前体物：
（1）硝酸盐 （2）亚硝酸盐 （3）胺类
N-亚硝基化合物分类：
根据其分子结构不同： 1 N-亚硝胺
2 N-亚硝酰胺
二、环境污染与食品污染来源：
1 环境中的硝酸盐和亚硝酸盐 2 膳食摄入的硝酸盐和亚硝酸盐 3 硝酸盐和亚硝酸盐作为肉类保存剂 4 硝酸盐和亚硝酸盐的体内合成
们的致癌性极不相同。 1973年国际癌症研究中心专家组评价指出一些PAH
对人有危害。
一、物理化学性质和分析方法：
1 结构与命名 （1）非稠环型 联苯、联三苯 （2）稠环型 萘、蒽
2．亚慢性和慢性毒性
长期摄入含镉食品，可使肾脏发生慢性中毒，主 要是损害肾小管和肾小球，导致蛋白尿、氨基酸 尿和糖尿。
由于镉离子取代了骨骼中的钙离子，从而妨碍钙 在骨质上的正常沉积，也妨碍骨胶原的正常固化 成熟，导致软骨病。
（二）食品中镉的毒性与危害
一般情况下，大多数食品均含有镉，摄 入镉污染的食品和饮水，可导致人发生 镉中毒。
1．急性毒性
镉为有毒元素，其化合物毒性更大。自然界中， 镉的化合物具有不同的毒性。
硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低，氧化镉、氯化镉、 硫酸镉毒性较高。
镉引起人中毒的剂量平均为100mg
3．致畸、致突变和致癌性
1物987年国际抗癌联盟(1ARC)将镉定为ⅡA级致癌 1腺99和3年睾丸被的修肿订瘤为。IA级致癌物。镉可引起肺、前列 在实验动物体中，镉能引起皮下注射部位、肝、
肾和血液系统的癌变。 镉是很弱的致突变剂，其致癌作用与镉能损伤
DNA、影响DNA修复以及促进细胞增生有关。
是一类具有亚硝基结构的有机化合物。
N-亚硝基化合物前体物：
（1）硝酸盐 （2）亚硝酸盐 （3）胺类
N-亚硝基化合物分类：
根据其分子结构不同： 1 N-亚硝胺
2 N-亚硝酰胺
二、环境污染与食品污染来源：
1 环境中的硝酸盐和亚硝酸盐 2 膳食摄入的硝酸盐和亚硝酸盐 3 硝酸盐和亚硝酸盐作为肉类保存剂 4 硝酸盐和亚硝酸盐的体内合成
们的致癌性极不相同。 1973年国际癌症研究中心专家组评价指出一些PAH
对人有危害。
一、物理化学性质和分析方法：
1 结构与命名 （1）非稠环型 联苯、联三苯 （2）稠环型 萘、蒽
重金属检查法ppt课件
在碱性溶液中，如：Hg++ 、 Pb++ 、Bi+++ 、 Cd++ 、Cu++ 、Ni++ 、Co++ 、Zn++ 、Fe+++
Mn++ 等金属均能生成不溶性硫化物。
2
重金属检查法方法：
由于实验条件不同,分为4种检查方法。 第一法适用于供试品不经有机破坏，
在酸性溶液中进行显色的重金属检查。 第二法适用于供试品需灼烧破坏，取
4、如需将炽灼残渣项下遗留的残渣作 重金属检查时，则炽灼温度必须控制 在500-600℃ 。
24
重金属检查注意事项：
实验证明，炽灼温度在700℃以上时， 多数重金属都有不同程度的损失。以 铅为例，在700℃经6小时炽灼，损失 达68%。
某些供试品（如安乃近，诺氟沙星等） 在炽灼时能腐蚀瓷坩埚而带入较多的 重金属，应改用石英或铂坩埚操作。
再在甲乙两管中分别加硫代乙酰胺试 液各2ml，摇匀，放置2分钟，同置白 纸上，自上向下透视，乙管中显出的 颜色与甲管比较，不得更深。
6
第一法：如在甲管中滴加稀焦糖溶液仍 不能使颜色一致时（即对照管）
可取该药品项下规定的二倍量的供试 品和试液，加水或该药品项下规定的 溶剂使成30ml，
将溶液分成甲乙二等份，乙管中加水 或该药品项下规定的溶剂稀释成25ml；
0.000010
21
重金属检查注意事项：
1、标准铅溶液应在临用前精密量取标准 铅贮备溶液新鲜配制，以防止铅的水解 而造成误差。配制与贮存标准铅溶液使用
的玻璃容器，均不得含有铅。
2、硫代乙酰胺试液与重金属反应的最佳
Mn++ 等金属均能生成不溶性硫化物。
2
重金属检查法方法：
由于实验条件不同,分为4种检查方法。 第一法适用于供试品不经有机破坏，
在酸性溶液中进行显色的重金属检查。 第二法适用于供试品需灼烧破坏，取
4、如需将炽灼残渣项下遗留的残渣作 重金属检查时，则炽灼温度必须控制 在500-600℃ 。
24
重金属检查注意事项：
实验证明，炽灼温度在700℃以上时， 多数重金属都有不同程度的损失。以 铅为例，在700℃经6小时炽灼，损失 达68%。
某些供试品（如安乃近，诺氟沙星等） 在炽灼时能腐蚀瓷坩埚而带入较多的 重金属，应改用石英或铂坩埚操作。
再在甲乙两管中分别加硫代乙酰胺试 液各2ml，摇匀，放置2分钟，同置白 纸上，自上向下透视，乙管中显出的 颜色与甲管比较，不得更深。
6
第一法：如在甲管中滴加稀焦糖溶液仍 不能使颜色一致时（即对照管）
可取该药品项下规定的二倍量的供试 品和试液，加水或该药品项下规定的 溶剂使成30ml，
将溶液分成甲乙二等份，乙管中加水 或该药品项下规定的溶剂稀释成25ml；
0.000010
21
重金属检查注意事项：
1、标准铅溶液应在临用前精密量取标准 铅贮备溶液新鲜配制，以防止铅的水解 而造成误差。配制与贮存标准铅溶液使用
的玻璃容器，均不得含有铅。
2、硫代乙酰胺试液与重金属反应的最佳
有色金属轻金属重金属59页PPT
有色金属轻金属重金属
36、如果我们国家的法律中ห้องสมุดไป่ตู้有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
36、如果我们国家的法律中ห้องสมุดไป่ตู้有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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当金属受外力作用时，金属晶体中各层粒子间易 发生相对滑动，但是，由于自由电子的不停运动， 各层之间仍然保持金属键的联系，虽然金属发生 变形，但不致断裂，故而表现出良好的延展性。
制作:张思敬等
11
2. 熔点、沸点、硬度
图8-1、图8-2及图8-3分别列出了一些单质的熔点、 沸点和硬度的数据。
图8-1单质的熔点/℃
ⅥΒ族元素原子的价电子数目（ns电子和(n-1)的d电子） 最多，都可参与成键，加之原子半径较小，所以这些金 属单质的熔点、沸点最高。ⅥΒ族以后，参与成键的价电 子数又逐渐减少，因而金属的熔点、沸点又逐渐降低。
制作:张思敬等
17
3. 导电性
图8-4列出了一些单质的电导率数据。金属都能导电，处 于p区金属分区对角线附近的金属如锗是半导体。银、金、 铜、铝、钠等有良好的导电性，其中银导电性最好，但 银、金是贵金属，价格昂贵，仅用于某些电子器件的接 插点。因此，常用铝代替铜制造电工材料。
制作:张思敬等
16
每一周期开始的碱金属，是同周期中原子半径最大， 价电子数最少，核电荷最少的，对外层电子的作用力 较小，金属键较弱，故熔点较低。
从ⅡА族的碱土金属向右进入d区副族金属，原子半径逐 渐减小，参与成键的价电子数增多（d区元素的次外层d 电子也可作为价电子），核电荷增大,对外层电子的作用 力逐渐增强，金属键也增强，熔点、沸点逐渐升高。
在迄今发现的109种元素中，金属有87种，非金属22 种。其实，金属和非金属之间并没有严格的界线。位于 元素周期表p区中的B-Si-As-Te-At这一对角线附近的一 些元素，其性质介于金属和非金属之间，称为准金属。
制作:张思敬等
5
8.1.1 金属分类
黑色金属和有色金属（非铁金属）。 黑色金属包括铁、锰、铬及其合金； 有色金属系指铁、锰、铬元素以外的所有金属。
通常说的耐高温金属是指熔点等于或高于铬的熔点 （1857℃）的金属。
制作:张思敬等
13
图8-2单质的沸点/℃ 注：摘自D.R.Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 71st ed,CRC Press.Inc.,1990～1991 * 系在减压下。 * * 升华 * * * 系在加压下。
制作:张思敬等
3
引言:
金属及合金具有许多可贵的加工性能和使用性 能，在国民经济和科学技术各领域得到了广泛的 应用。本章在化学反应的基本原理和物质结构的 基础上，具体讨论金属及合金的一些重要性质， 简略介绍有关工程上常用的金属及合金材料、新 型功能材料以及纳米材料。
制作:张思敬等
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8.1 金属的分类与资源
制作:张思敬等
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8.2 金属的性质
8.2.1 金属的物理性质
由于金属晶体具有紧密堆积结构和自由电子的存 在，因此金属具有许多共同的物理性质。
延展性 导电性 导热性 过渡金属水合离子的颜色。
制作:张思敬等
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1.延展性
金属具有延性，可抽成丝；同时金属又具展 性，可压成薄片。也就是说金属具有良好的机械 加工性能。
制作:张思敬等
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图8-3单质的硬度* 注：摘自浙江大学编<<普通化学>>（第四版）第287页，高等教育出版社，1995 * 以金刚石等于10的莫氏硬度表示。这是按照不同矿物的硬度来区分的，硬度大 的可以在硬度小的物体表面刻出线纹。这十个等级是:1.滑石，2.岩盐，3.方解石， 4.萤石，5.磷灰石，6.冰晶石，7.石英，8.黄玉，9.刚玉， 10.金刚石。
注：摘自D.R.Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 71st ed,CRC Press.Inc.,1990～1991 * ：系在加压下。
制作:张思敬等
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从图8-1可以看出，金属单质的熔点差别很大。
ⅥΒ族附近金属单质的熔点较高，熔点最高的金属 是钨（3410℃）。自第ⅥΒ族向左右两边延伸，单 质的熔点趋于降低。汞的熔点最低:-38.842℃，铯 的熔点:28.40℃。
第8章 金属化学与材料
Chapter 8 Chemistry on Metals & Metallic Materials
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本章教学要求
(1)了解金属的分类与资源。 (2) 掌握金属的物理性质和化学性质。
(38.1 金属的分类与资源 8.2 金属的性质 8.3 金属及合金材料
制作:张思敬等
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金属单质的沸点变化大致与熔点的变化类似。钨也是沸 点最高的金属。 （见图8-2）
硬度较大的金属也位于ⅥΒ族附近。铬是硬度最大的金属 （其莫氏硬度为9.0），而位于ⅥΒ族两边的金属，单质的 硬度趋于减小。 （见图8-3）
以上诸变化规律实际上是由金属键的强弱决定的。
金属键的强弱与金属的原子半径、核对外层电子的作用力 以及原子中参与成键的价电子数的多少有关。
稀有金属 在自然界含量很少，分布分散，发现较晚，或提取困难，在 工业上应用较晚的金属，如锂、铷、铯、铍、镓、铟、铊、 锗、锆、铪、铌、钽、铼及稀土元素。
制作:张思敬等
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8.1.2 金属资源
产量: Cu、Zn、Pb占有重要地位，Ni、Sn、Sb、Co、Cd、Bi 和Hg的产量也占有相当重要的地位。
丰度: 自然界中，金属元素一般以矿物形式存在。铁在地壳中 的含量仅占5.6%，次于氧（46%）、硅（28%）和铝 （8.2%），居第四位。
制作:张思敬等
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矿物类型及分布:
铂族金属，除了部分砂铂矿外，大多伴生于硫化铜镍 矿中；稀土元素则主要以磷酸盐矿存在，如独居石。 我国的内蒙古包头地区储藏有丰富的稀土资源，是生产 稀土金属的重要基地。澳大利亚等国也有丰富的稀土矿 物资源。
金属储量:
钨、锑和稀土元素储量我国均属世界首位。锰、锡、 汞、铅、锌、铁、钛等金属的储量也居世界前列，为 我国国民经济建设提供了丰富的物质基础。
轻金属和重金属。 密度小于5g•cm-3的金属称为轻金属，如铝、镁、钾、钙、 锶、钡、钛等。 密度大于5g•cm-3的金属称为重金属，如铜、铅、锌、镍、 锑、锡、钴、铋、镉、汞等。
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低熔点金属和高熔点金属。 低熔点金属多集中在s区、p区和第ⅡB族；高熔点金属多 集中在d区。
贵金属 像银、金以及铂族元素（钌、铑、钯、锇、铱、铂），其化 学性质特别稳定，在地壳中含量很少，开采和提取都比较困 难，所以一般价格较贵。
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2. 熔点、沸点、硬度
图8-1、图8-2及图8-3分别列出了一些单质的熔点、 沸点和硬度的数据。
图8-1单质的熔点/℃
ⅥΒ族元素原子的价电子数目（ns电子和(n-1)的d电子） 最多，都可参与成键，加之原子半径较小，所以这些金 属单质的熔点、沸点最高。ⅥΒ族以后，参与成键的价电 子数又逐渐减少，因而金属的熔点、沸点又逐渐降低。
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3. 导电性
图8-4列出了一些单质的电导率数据。金属都能导电，处 于p区金属分区对角线附近的金属如锗是半导体。银、金、 铜、铝、钠等有良好的导电性，其中银导电性最好，但 银、金是贵金属，价格昂贵，仅用于某些电子器件的接 插点。因此，常用铝代替铜制造电工材料。
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每一周期开始的碱金属，是同周期中原子半径最大， 价电子数最少，核电荷最少的，对外层电子的作用力 较小，金属键较弱，故熔点较低。
从ⅡА族的碱土金属向右进入d区副族金属，原子半径逐 渐减小，参与成键的价电子数增多（d区元素的次外层d 电子也可作为价电子），核电荷增大,对外层电子的作用 力逐渐增强，金属键也增强，熔点、沸点逐渐升高。
在迄今发现的109种元素中，金属有87种，非金属22 种。其实，金属和非金属之间并没有严格的界线。位于 元素周期表p区中的B-Si-As-Te-At这一对角线附近的一 些元素，其性质介于金属和非金属之间，称为准金属。
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8.1.1 金属分类
黑色金属和有色金属（非铁金属）。 黑色金属包括铁、锰、铬及其合金； 有色金属系指铁、锰、铬元素以外的所有金属。
通常说的耐高温金属是指熔点等于或高于铬的熔点 （1857℃）的金属。
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图8-2单质的沸点/℃ 注：摘自D.R.Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 71st ed,CRC Press.Inc.,1990～1991 * 系在减压下。 * * 升华 * * * 系在加压下。
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引言:
金属及合金具有许多可贵的加工性能和使用性 能，在国民经济和科学技术各领域得到了广泛的 应用。本章在化学反应的基本原理和物质结构的 基础上，具体讨论金属及合金的一些重要性质， 简略介绍有关工程上常用的金属及合金材料、新 型功能材料以及纳米材料。
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8.1 金属的分类与资源
制作:张思敬等
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8.2 金属的性质
8.2.1 金属的物理性质
由于金属晶体具有紧密堆积结构和自由电子的存 在，因此金属具有许多共同的物理性质。
延展性 导电性 导热性 过渡金属水合离子的颜色。
制作:张思敬等
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1.延展性
金属具有延性，可抽成丝；同时金属又具展 性，可压成薄片。也就是说金属具有良好的机械 加工性能。
制作:张思敬等
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图8-3单质的硬度* 注：摘自浙江大学编<<普通化学>>（第四版）第287页，高等教育出版社，1995 * 以金刚石等于10的莫氏硬度表示。这是按照不同矿物的硬度来区分的，硬度大 的可以在硬度小的物体表面刻出线纹。这十个等级是:1.滑石，2.岩盐，3.方解石， 4.萤石，5.磷灰石，6.冰晶石，7.石英，8.黄玉，9.刚玉， 10.金刚石。
注：摘自D.R.Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 71st ed,CRC Press.Inc.,1990～1991 * ：系在加压下。
制作:张思敬等
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从图8-1可以看出，金属单质的熔点差别很大。
ⅥΒ族附近金属单质的熔点较高，熔点最高的金属 是钨（3410℃）。自第ⅥΒ族向左右两边延伸，单 质的熔点趋于降低。汞的熔点最低:-38.842℃，铯 的熔点:28.40℃。
第8章 金属化学与材料
Chapter 8 Chemistry on Metals & Metallic Materials
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本章教学要求
(1)了解金属的分类与资源。 (2) 掌握金属的物理性质和化学性质。
(38.1 金属的分类与资源 8.2 金属的性质 8.3 金属及合金材料
制作:张思敬等
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金属单质的沸点变化大致与熔点的变化类似。钨也是沸 点最高的金属。 （见图8-2）
硬度较大的金属也位于ⅥΒ族附近。铬是硬度最大的金属 （其莫氏硬度为9.0），而位于ⅥΒ族两边的金属，单质的 硬度趋于减小。 （见图8-3）
以上诸变化规律实际上是由金属键的强弱决定的。
金属键的强弱与金属的原子半径、核对外层电子的作用力 以及原子中参与成键的价电子数的多少有关。
稀有金属 在自然界含量很少，分布分散，发现较晚，或提取困难，在 工业上应用较晚的金属，如锂、铷、铯、铍、镓、铟、铊、 锗、锆、铪、铌、钽、铼及稀土元素。
制作:张思敬等
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8.1.2 金属资源
产量: Cu、Zn、Pb占有重要地位，Ni、Sn、Sb、Co、Cd、Bi 和Hg的产量也占有相当重要的地位。
丰度: 自然界中，金属元素一般以矿物形式存在。铁在地壳中 的含量仅占5.6%，次于氧（46%）、硅（28%）和铝 （8.2%），居第四位。
制作:张思敬等
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矿物类型及分布:
铂族金属，除了部分砂铂矿外，大多伴生于硫化铜镍 矿中；稀土元素则主要以磷酸盐矿存在，如独居石。 我国的内蒙古包头地区储藏有丰富的稀土资源，是生产 稀土金属的重要基地。澳大利亚等国也有丰富的稀土矿 物资源。
金属储量:
钨、锑和稀土元素储量我国均属世界首位。锰、锡、 汞、铅、锌、铁、钛等金属的储量也居世界前列，为 我国国民经济建设提供了丰富的物质基础。
轻金属和重金属。 密度小于5g•cm-3的金属称为轻金属，如铝、镁、钾、钙、 锶、钡、钛等。 密度大于5g•cm-3的金属称为重金属，如铜、铅、锌、镍、 锑、锡、钴、铋、镉、汞等。
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低熔点金属和高熔点金属。 低熔点金属多集中在s区、p区和第ⅡB族；高熔点金属多 集中在d区。
贵金属 像银、金以及铂族元素（钌、铑、钯、锇、铱、铂），其化 学性质特别稳定，在地壳中含量很少，开采和提取都比较困 难，所以一般价格较贵。