金属及非金属元素.ppt

感谢大家观看第32页,共32页，星期六，2024年，5月关于金属及非金属元素一、金属元素在周期表中的位置和金属的分类轻金属贵金属低熔金属黑色金属稀有金属重金属第2页,共32页，星期六，2024年，5月1、热还原法——铁、铜、锡、钴等，可用碳、氢气、活泼金属作还原剂，还原氧化物获得。2、热分解法——钛、锆、铪、钒、铬等金属，都可从它们的碘化物热分解得到。3、电解——最强的还原手段。铝及活泼金属常用此法。二、金属的提炼第3页,共32页，星期六，2024年，5月物理性质和化学性质它们都有金属光泽，密度小，硬度小，熔点低，导电、导热性好的特点.LiNaKRbCsBeMgCaSrBa第4页,共32页，星期六，2024年，5月●熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区●不少元素形成有颜色的化合物●许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为●形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配合物●参与工业催化过程和酶催化过程的能力强d区元素显示出许多区别于主族元素的性质：三、过渡金属通性(Generalsurvey)d区元素所有这些特征不同程度上与价层d电子的存在有关，因而有人将d区元素的化学归结为d电子的化学.第5页,共32页，星期六，2024年，5月金属单质的物理性质●硬度大硬度最大的金属：铬(Cr)摩氏9.0 ●导电性，导热性，延展性好●熔点、沸点高熔点最高的单质：钨(W)3683±20℃●密度大密度最大的单质：锇(Os)22.48g·cm-3第6页,共32页，星期六，2024年，5月?无机化合物生色机理—d-d跃迁?颜色的互补青红黄橙绿紫青蓝蓝白光第7页,共32页，星期六，2024年，5月同周期元素族氧化态稳定性变化趋势?多种氧化态第8页,共32页，星期六，2024年，5月过渡金属与工业催化某些重要的无机和金属有机工业过程中的d区金属催化剂多相催化生产硫酸合成氨制造硝酸氯碱工业合成气制汽油均相催化氢甲酰化生产正构醛乙烯氧化制乙醛甲醇羰基化制乙酸合成气制乙酐2SO2+O2=2SO3N2+3H2=2NH34NH3+5O2=4NO+6H2O2NaCl+2H2O=Cl2+2NaOH+H2CO+H2烷烃混合物RCH=CH2+CO+H2=RCH2CH2CHOH2C=CH2+(1/2)O2=CH3CHOCH3OH+CO=CH3COOHCO+H2乙酐V2O5Fe3O4PtRh(90:10)合金或PtRhPd(90:5:5)合金RuO2阳极(电解)Fe催化剂Co(+1)或Rh(+1)羰基化合物Pd(+2)和Cu(+2)[RhI2(CO)2]-[RhI2(CO)2]-工业过程被催化的反应催化剂第9页,共32页，星期六，2024年，5月四、各类的用途1．碱金属和碱土金属（s区金属）:是化学活泼性最大的金属，是极好的还原剂、脱卤剂。钠汞齐、金属镁在有机合成中有着重要的用途。有些金属，如铯，经过照射后会产生电流，即能产生光电效应。因而铯、钾、铷常被用作光电材料,制成的光电管在科学技术上有重要的应用。2．S区金属及铝属于轻金属：是制造轻质合金的重要原料。铍、镁、铝适于制造轻质合金，其余金属单质都比较软而且太活泼。镁合金、铝合金和铍合金密度小而强度大，是重要的轻型结构材料，广泛应用于宇宙飞船、航空、汽车、机械工业方面。3．碱金属及P区金属单质：大多数熔点低，是制造低熔合金的重要原料，通常用于制造低熔合金的主要为锡、铅、铋等。其中铋是许多重要的低熔合金的主要成分。第10页,共32页，星期六，2024年，5月4．分布于周期表中金属与非金属交界区的一些金属元素，是典型的半导体材料：如镓、铟、锗等，大量用于制造各类半导体器件及电子元件。上世纪七十年代，一些IIIA－VA、IIB－VIA族化合物，如CdSe、GaAs等也被发现又半导体性质。此外，含有这些元素的某些合金，是具有实用价值的超导材料，如Nb3Ge(Te:23.3k)、Nb3Sm(Te:18.3k)、V3Ga(Te:15.4k)。5．银、铜、金、铝是所有金属中