《金屬的化學性質(zhì)》講義匯報人：2023-12-24金屬的通性金屬與氧氣的反應金屬與酸的反應金屬與鹽的反應金屬的冶煉金屬材料的應用目錄金屬的通性01金屬通常呈銀白色或特定顏色，如銅呈紅色，金呈黃色。金屬具有延展性，可以輕易地被拉伸、彎曲或錘打成各種形狀。金屬大多具有良好的導電性和導熱性，這是因為金屬內(nèi)部的自由電子可以在電場或溫度梯度下流動。金屬具有固定的熔點和沸點，這些性質(zhì)與其原子間的相互作用力有關。金屬的物理性質(zhì)金屬通常表現(xiàn)出還原性，這是因為它們傾向于失去電子，轉(zhuǎn)化為正離子。這是金屬與非金屬元素反應時的典型特征。金屬活動性序列是按照金屬在水溶液里發(fā)生氧化反應的難易從易到難排列的列表，它反映了金屬的化學活性。金屬的化學性質(zhì)金屬與氧氣的反應是常見的化學性質(zhì)表現(xiàn)，如鐵生銹、銅變綠等。金屬可以與酸發(fā)生置換反應，釋放氫氣，這是因為金屬離子能夠替代酸中的氫離子。如鈉、鉀、鎂等，這些金屬相對較輕，密度較小。輕金屬如鉛、汞、鎘等，這些金屬相對較重，密度較大。重金屬這些金屬位于周期表中的d區(qū)和ds區(qū)，具有未填滿的d電子殼層，表現(xiàn)出豐富的化學性質(zhì)和催化性能。過渡金屬金屬的分類金屬與氧氣的反應02金屬與氧氣發(fā)生氧化還原反應，金屬失去電子被氧化，氧氣得到電子被還原。氧化還原反應燃燒反應緩慢氧化在高溫條件下，金屬與氧氣發(fā)生劇烈的燃燒反應，生成金屬氧化物。在常溫下，金屬與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應，生成一層氧化膜，如鐵生銹。030201金屬與氧氣的反應類型金屬與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生化學反應，導致金屬表面腐蝕。化學腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生電化學反應，導致金屬表面腐蝕。電化學腐蝕涂漆、電鍍、噴塑等表面處理技術(shù)可以有效防止金屬在空氣中的腐蝕。防護措施金屬在空氣中的腐蝕金屬的氧化物金屬氧化物與水反應生成堿，如氧化鈉、氧化鉀。金屬氧化物與水反應生成酸，如氧化鐵、氧化鋁。金屬氧化物既可以與酸反應，又可以與堿反應，如氧化鋅。金屬與氧氣發(fā)生反應，生成過氧化物，如過氧化鈉、過氧化鉀。堿性氧化物酸性氧化物兩性氧化物過氧化物金屬與酸的反應03金屬與酸發(fā)生置換反應，將酸中的氫離子替換成金屬離子，生成相應的金屬鹽和氫氣。置換反應金屬與酸發(fā)生氧化還原反應，金屬失去電子被氧化成金屬離子，氫離子得到電子被還原成氫氣。氧化還原反應金屬與酸的反應類型反應速度的影響因素金屬與酸的反應速度受多種因素影響，如金屬的活潑性、酸的濃度、溫度等。一般來說，活潑性較強的金屬與酸反應較快，酸的濃度越高、溫度越高，反應速度也越快。加速反應的方法為了加速金屬與酸的反應，可以采用攪拌、升高溫度、增加酸的濃度等方法。金屬與酸的反應速度金屬在酸中的溶解度受金屬的活潑性和酸的種類影響。一般來說，活潑性較強的金屬在強酸中具有較大的溶解度。除了金屬的活潑性和酸的種類外，溶解度還受溫度、壓力等因素影響。升高溫度或降低壓力有利于提高金屬在酸中的溶解度。金屬在酸中的溶解度溶解度的影響因素溶解度的規(guī)律金屬與鹽的反應04金屬將鹽中的另一種金屬元素置換出來，生成新的金屬單質(zhì)和另一種鹽。置換反應金屬與鹽發(fā)生復分解反應，生成另一種金屬單質(zhì)和另一種鹽。復分解反應金屬與鹽的反應類型常溫下一些金屬與鹽在常溫下即可發(fā)生反應，如鈉、鉀等活潑金屬。加熱條件下一些金屬與鹽需要在加熱條件下才能發(fā)生反應，如銅、銀等不活潑金屬。金屬與鹽的反應條件金屬與鹽的反應產(chǎn)物金屬單質(zhì)反應后生成的金屬單質(zhì)，其純度取決于反應條件和金屬的活潑性。鹽反應后生成另一種鹽，其組成和性質(zhì)取決于反應條件和參與反應的金屬和鹽的種類。金屬的冶煉05

金屬的還原劑碳碳是一種常見的還原劑，用于從氧化物中還原金屬。例如，用碳還原氧化鐵得到鐵。氫氣氫氣也是一種常見的還原劑，用于從氧化物中還原金屬。例如，用氫氣還原氧化銅得到銅。鋁鋁是一種較強的還原劑，可以還原許多金屬氧化物。例如，鋁熱法中鋁與氧化鐵反應，可以得到鐵并放出大量熱能。濕法冶煉通過化學反應從礦石中提取金屬，例如用硫酸浸出銅礦石得到硫酸銅溶液，再通過電解得到銅?；鸱ㄒ睙捦ㄟ^高溫還原反應從礦石中提取金屬，例如在煉鐵高爐中用碳還原鐵礦石得到生鐵。電化冶金利用電解的方法從礦石或鹽水中提取金屬，例如電解熔融的氯化鈉得到鈉和氯氣。金屬的冶煉方法通過加入適當?shù)脑噭┡c雜質(zhì)反應，將其轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體，從而去除雜質(zhì)。去除雜質(zhì)通過多次精煉和提純，使金屬的純度逐漸提高。提高純度通過加入適當?shù)脑鼗蚧衔?，調(diào)整金屬的成分以滿足特定需求。調(diào)整成分金屬的精煉金屬材料的應用06建筑業(yè)金屬材料如鋼鐵、鋁、銅等在建筑業(yè)中發(fā)揮著重要作用，用于制造建筑結(jié)構(gòu)、門窗、管道等。能源和化工金屬材料如鋼鐵、銅、鎳等在能源和化工領域中應用廣泛，用于制造各種反應器、鍋爐、管道等。制造機械和設備金屬材料如鋼鐵、鋁、銅等被廣泛用于制造各種機械設備和工具，如汽車、飛機、船舶、機床等。金屬材料在工業(yè)中的應用03醫(yī)療器械金屬材料如鈦、不銹鋼等在醫(yī)療器械中應用廣泛，用于制造各種醫(yī)療器械和植入物。01家居用品金屬材料如鋁、銅、不銹鋼等被用于制造各種家居用品，如炊具、餐具、燈具等。02電子產(chǎn)品金屬材料如銅、銀、金等在電子產(chǎn)品中應用廣泛，用于制造電路板、連接器、散熱器等。金屬材料在生活中的應用123隨著科技的發(fā)展，高性能金屬材料如鈦合金、鎳基合金等將得到更廣泛的應用，以滿足更高要求的工程和工業(yè)需求。高性能金屬材料金屬基復合材料是由兩種或多種材料組成的