NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 第8章金属化学与材料 Chapter 8 Chemistry on Metals Metallic teras
Chemistry on Metals & Metallic Materials Chapter 8 第8章 金属化学与材料
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 章教学要部 (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。 (3)了解金属材料及合金的类型。 制作张思敬等 理学院化学系2
制作:张思敬等 理学院化学系 2 (3)了解金属材料及合金的类型。 (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。 本章教学要求
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 本章容 8.1金属的分类与资源 82金属的性质 83金属及合金材料 制作张思敬等 理学院化学系
制作:张思敬等 理学院化学系 3 8.1 金属的分类与资源 8.2 金属的性质 8.3 金属及合金材料
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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 理学院化学系4
制作:张思敬等 理学院化学系 4 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。 引言:
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 8.1金属的分类与资源 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 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 理学院化学系5
制作:张思敬等 理学院化学系 5 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。 8.1 金属的分类与资源
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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。 轻金属和重金属 密度小于5g·cm的金属称为轻金属,如铝、镁、钾、钙、 锶、钡、钛等。 密度大于5g·cm的金属称为重金属,如铜、铅、锌、镍、 锑、锡、钴、铋、镉、汞等。 制作张思敬等 理学院化学系6
制作:张思敬等 理学院化学系 6 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。 8.1.1 金属分类 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
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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。 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 理学院化学系7
制作:张思敬等 理学院化学系 7 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。 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。 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
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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56%,次于氧(46%)、硅(28%)和铝 82%),居第四位。 制作张思敬等 理学院化学系8
制作:张思敬等 理学院化学系 8 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。 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
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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。 制作张思敬等 理学院化学系9
制作:张思敬等 理学院化学系 9 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
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 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 理学院化学系10
制作:张思敬等 理学院化学系 10 延展性 导电性 导热性 过渡金属水合离子的颜色。 8.2 金属的性质 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。 8.2.1 金属的物理性质