1 из 14

Презентация на тему: Медь и её сплавы

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

Введение. Так уж случилось, что в одной подгруппе оказались медь, серебро и золото: элементы- ровесники цивилизации. Все они в разное время выступали в качестве конечного мерила ценностей, проще говоря, денег. Из этих металлов ковали оружие, делали домашнюю утварь и украшения. В наши дни медь, серебро и золото- в самой гуще технического прогресса. Физик подчеркнёт их непревзойдённую тепло и электропроводность. Ваятель отметит пластичность и красивый внешний вид. Его поддержат ювелир и чеканщик, а химик непременно вспомнит о благородной инертности и высокой коррозионной стойкости этих металлов.

№ слайда 3

Описание слайда:

История меди. Медь известна с незапамятных времён и входит в «великолепную семёрку» древнейших металлов, используемых человечеством, -это золото, серебро, медь, железо, олово, свинец и ртуть. По археологическим данным, медь была известна людям уже 600 лет назад. Она оказалась первым металлом, заменившим древнему человеку камень в первобытных орудиях труда. Это было начало т. наз. медного века, который длился около 2000 лет. Из меди выковывали, а потом и выплавляли топоры, ножи, булавы, предметы домашнего обихода. По преданию, античный бог-кузнец Гефест выковал для непобедимого Ахилла щит из чистой меди. Камни для 147-метровой пирамиды Хеопса.

№ слайда 4

Описание слайда:

Сейчас невозможно установить, когда Сейчас невозможно установить, когда человек впервые познакомился с медью. Во всяком случае, около 3000 лет до н. э. египтяне уже могли делать из неё проволоку. В природе медь встречается иногда в самородном состоянии, и это облегчило добычу древним мастерам. Они умели каменными инструментами выковывать из этого металла различные изделия. Позднее стали разрабатываться медные копи, которые были разбросаны по всей планете: и в Северной Америке на берегах Великих озёр, и в Азии на Синайском п-ове, и в Европе на территории теперешней Австрии, и на о-ве Кипр. По мнению специалистов, латинское наименование металла "купрум" произошло от названия этого острова. Привычное русскому уху имя металла - "медь", вероятно, пошло от старославянского "смида", что означало металл вообще.

№ слайда 5

Описание слайда:

Применение меди. Медь издавна применялась в строительстве: древние египтяне строили медные водопроводы; крыши средневековых замков и церквей покрывали листовой медью, например знаменитый королевский замок в Эльсиноре (Дания) покрыт кровельной медью. Из меди изготовляли монеты и украшения. Благодаря малому электрическому сопротивлению медь является главным металлом электротехники: больше половины всей получаемой меди идёт на производство электрических проводов для высоковольтных передач и слаботочных кабелей. Даже ничтожные примеси в меди приводят к повышению её электрического сопротивления и большим потерям электроэнергии. Медной жестью обшивают корпуса кораблей. Высокая теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготовлять из меди детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов, трубопроводов для перекачки масел и топлив и пр. Широко используется медь и в гальванотехнике при нанесении защитных покрытий на стальные изделия. Так, например, при никелировании или хромировании стальных предметов на них предварительно осаждают медь; в этом случае защитное покрытие служит дольше и эффективней. Медь используют также в гальванопластике (т. е. при тиражировании изделий методом получения их зеркального отображения), например при изготовлении металлических матриц для печатания денежных купюр, воспроизведение скульптурных изделий.

№ слайда 6

Описание слайда:

№ слайда 7

Описание слайда:

№ слайда 8

Описание слайда:

Изделия из бронзы были в ходу Изделия из бронзы были в ходу у древних египтян, ассирийцев, этрусков. Прекрасные бронзовые статуи отливали в Греции и Риме; многие из них сохранились до настоящего времени, например знаменитая конная статуя Марка Аврелия в Риме или одно из семи чудес света Колосс Родосский. Для скульптурных произведений, стоящих на открытом воздухе, особенно в местах с влажным климатом, бронза предпочтительна потому, что со временем на её поверхности появляется плотный зеленовато-коричневый налёт- патина, которая защищает металл от дальнейшего окисления. Также бронзой оковывали щиты римских легионеров.

№ слайда 9

Описание слайда:

Именно из бронзы отлиты воспетый Именно из бронзы отлиты воспетый А. С. Пушкиным "Медный всадник" в Санкт-Петербурге и памятник Минину и Пожарскому на Красной площади в Москве. Благодаря особым механическим свойствам и хорошим литейным качествам бронза - идеальный металл для отливки колоколов, обладающих громким и красивым звуком. Всем известен гигантский "Царь-колокол" в Московском Кремле весом почти 202 тонны, отлитый в 1733-1735 годах русскими мастерами И. Ф. и М. Ф. Матрониными. Из бронзы в старину делали также пушки; самая большая из них "Царь-пушка" (39,3т) предназначалась для обороны Московского Кремля и была отлита мастером А. Чоховым в 1586г.

№ слайда 10

Описание слайда:

№ слайда 11

Описание слайда:

№ слайда 12

Описание слайда:

И сейчас из бронзы отливают скульптуры, И сейчас из бронзы отливают скульптуры, изготавливают люстры, канделябры, подсвечники, а также детали различных механизмов (например, подшипники). Как и много веков назад, для получения бронзы медь и медный лом сплавляют с оловом. Только уже не в земляных, а в современных электрических печах. Чтобы при плавлении медь и олово не окислялись, а бронза отличалась особой прочностью, в шихту перед литьём добавляют соединения фосфора. Из-за дефицита олова и его высокой цены оловянная бронза постепенно вытесняется другими бронзами, гл. обр. алюминиевой. Алюминиевая бронза, содержащая до 11% Аl, обладает хорошими механическими свойствами, устойчива в морской воде и даже в разбавленной соляной кислоте. Этот очень прочный сплав идёт на изготовление трубопроводов, деталей паровых турбин и авиационных двигателей и др.Из алюминиевой бронзы в России чеканили "медные" монеты с 1926 по 1957гг.Из свинцовой бронзы делают подшипники для тепловозов, судовых двигателей, водяных турбин. Исключительно прочна и долговечна бериллиевая бронза, которая благодаря упругим свойствам служит материалом для пружин, практически не знающих усталости (выдерживают до 20 миллионов циклов нагрузки).

№ слайда 13

Описание слайда:

Латунь. Латунь- это сплав меди с цинком. Хотя цинк был открыт только в средние века, латунь была известна ещё древним римлянам, которые получали её плавкой медных руд с цинковыми без доступа воздуха. Для придания латуни нужных свойств в её состав в её состав часто вводят в небольших количествах такие легирующие металлы, как Al, Mn, Ni, Fe и др. Латунь плавится легче, чем медь, но она твёрже её. Латунь хорошо куётся, прокалывается в листы, штампуется, вытягивается в проволоку и отлично полируется(до зеркального блеска). Изделия из неё поддаются закалке. При необходимости латунь можно наносить на поверхность других металлов электрохимическим методом. Немаловажно, что латунь значительно дешевле меди. Используют латунь в машиностроении и электротехнике; из неё делают детали различных механизмов, водопроводные и газовые краны, радиаторные трубы, дверные ручки, петли патронные гильзы. Латунь с добавкой алюминия по внешнему виду похожа на золото, из неё изготовляют значки, эмблемы, медали. Если цинка в сплаве относительно мало (до 18%), латуни имеют красноватый оттенок.Например, латунь с содержанием до 10% цинка называется томпаком; из этого сплава с 1961 по 1991 в России чеканили «медные» монеты, достоинством от 1 до 5 копеек. Сплавы с большим содержанием цинка (до 50%) - жёлтого цвета и называются собственно латунями. Они прекрасно обрабатываются вальцеванием, прессованием и протяжкой, из них получают добротные отливки.

№ слайда 14

Описание слайда:

Другие сплавы. Из других сплавов отметим монель-металл (50 - 70% меди,15 - 25% никеля и цинка с добавками свинца, олова и железа) раньше применялся для изготовления столовых приборов и украшений "под серебро". Благодаря своей высокой коррозийной стойкости и прочности, хорошей пластичности сейчас применяется в химической, судостроительной, медицинской, нефтяной, текстильной и др. отраслях промышленности. А вот константан, манганин, хромель и копель почти не изменяют своего сопротивления при значительных колебаниях температуры и поэтому верой и правдой служат в электротехнике для изготовления термопар – очень чувствительных приборов, измеряющих температуру. Также из хромеля и копеля изготавливаются компенсационные провода, реостаты, детали нагревательных устройств. Из мангонина изготовляют эталонные резисторы и элементы измерительных приборов.

История открытия меди Медь стала известна человеку в каменном веке. Медь стала известна человеку в каменном веке. Самородная медь всегда встречалась совместно с рудой. И во время нагрева самородка в раскаленных углях костра, кусочки медной руды, прилипшие к самородку, тоже превратились в медь. Самородная медь всегда встречалась совместно с рудой. И во время нагрева самородка в раскаленных углях костра, кусочки медной руды, прилипшие к самородку, тоже превратились в медь. Изготовление изделий из меди и ее сплавов производилось еще при первых фараонах Египта. Известны древнейшие медные руды на острове Кипр. По-видимому, современное латинское название купрум произошло от латинского названия этого острова. Изготовление изделий из меди и ее сплавов производилось еще при первых фараонах Египта. Известны древнейшие медные руды на острове Кипр. По-видимому, современное латинское название купрум произошло от латинского названия этого острова.

Нахождение в природе Самородная медь Самородная медь Минералы: халькопирит CuFeS 2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu 2 S и борнит Cu 5 FeS 4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu 2 O, азурит Cu 3 (CO 3) 2 (OH) 2, малахит Cu 2 CO 3 (OH) 2. Минералы: халькопирит CuFeS 2, также известный как медный колчедан, халькозин Cu 2 S и борнит Cu 5 FeS 4. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu 2 O, азурит Cu 3 (CO 3) 2 (OH) 2, малахит Cu 2 CO 3 (OH) 2.

Основные физические свойства меди: Температура плавления °C 1084 Температура кипения °C 2560 Плотность, γ при 20°C, кг/м³ 8890 Теплопроводность λ при 20°C, Вт/(мК) 390 Медь золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато- красный оттенок. Медь золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато- красный оттенок.

Химические свойства меди: При нагревании реагирует с кислородом, серой, галогенами. При нагревании реагирует с кислородом, серой, галогенами. Медь в ряду напряжений находится правее водорода. Поэтому она не реагирует с кислотами с выделением водорода. Медь в ряду напряжений находится правее водорода. Поэтому она не реагирует с кислотами с выделением водорода. Но при нагревании медь реагирует с концентрированной серной и азотной кислотами, проявляя восстановительные свойства. Но при нагревании медь реагирует с концентрированной серной и азотной кислотами, проявляя восстановительные свойства.

Соединения Карбонат меди(II) CuCO 3 Карбонат меди(II) CuCO 3 Карбонат меди(II) Карбонат меди(II) медного купороса CuSO 4 5H2O медного купороса CuSO 4 5H2Oмедного купоросамедного купороса оксид меди(I) Cu 2 O оксид меди(I) Cu 2 Oоксид меди(I)оксид меди(I) оксид меди(II) CuO оксид меди(II) CuOоксид меди(II)оксид меди(II) иттрия бария меди YBa 2 Cu 3 O 7 иттрия бария меди YBa 2 Cu 3 O 7иттриябарияиттриябария

Производство, добыча и запасы меди Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году около 14 млн т. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы, на долю России приходилось 3.2 % общих и 3.1 % подтверждённых мировых запасов. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет Мировая добыча меди в 2000 году составляла около 15 млн т., a в 2004 году около 14 млн т. Мировые запасы в 2000 году составляли, по оценке экспертов, 954 млн т., из них 687 млн т. подтверждённые запасы, на долю России приходилось 3.2 % общих и 3.1 % подтверждённых мировых запасов. Таким образом, при нынешних темпах потребления запасов меди хватит примерно на 60 лет Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 1,009 тыс. тонн, потребление 714 тыс. тонн Производство рафинированной меди в России в 2006 году составило 1,009 тыс. тонн, потребление 714 тыс. тонн

Медь и ее соединения

Учитель МБОУ лицея №64

Музыченко-Бакланова Г.Л.

г.Краснодар

Положение в Периодической системе

I группа, побочная подгруппа.

64 29 Cu

d-элемент

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1

Степени окисления +1, +2

Физические свойства меди.

Медь - металл розово-красного цвета, относится к группе тяжелых металлов, является отличным проводником тепла и электрического тока. Электропроводность меди в 1,7 раза выше, чем у алюминия, и в 6 раз выше, чем у железа.

Химические свойства меди.

Медь - малоактивный металл, в электрохимическом ряду напряжений она стоит правее водорода.

1.Окисление во влажном воздухе

2Cu + Н 2 О + O 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3

2. Медь реагирует с галогенами при нагревании

Cu + Cl 2 = CuCl 2

3. При сплавлении меди с серой образуетcя нерастворимый

в воде сульфид

2Cu + S = Cu 2 S

4. Взаимодействие с кислородом

4Cu + O 2 = 2Cu 2 O

2Cu + O 2 = 2CuO

Химические свойства меди.

5. В присутствии окислителей, прежде всего кислорода, медь реагирует с соляной и разбавленной серной кислотой, но водород при этом не выделяется:

2Cu + 4HCl + O 2 = 2CuCl 2 + 2H 2 O.

6. С азотной кислотой различных концентраций медь реагирует активно, при этом выделяются различные оксиды азота

3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O.

7. С концентрированной серной кислотой медь реагирует при сильном нагревании:

Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.

8. Практическое значение имеет способность меди реагировать с растворами солей железа (III):

2FeCl 3 + Cu = CuCl 2 + 2FeCl 2

Соединения меди

Оксид меди (I)

Cu2O – красновато-коричневые кристаллы

1.В воде не растворяется и не реагирует с ней. Имеет слабовыраженные амфотерные свойства с преобладанием основных.

2.Взаимодействует с растворами щелочей с образованием гидроксокомплексов:

Cu 2 O + 2NaOH + H 2 O = 2Na.

3.В водных растворах аммиака образует гидроксид диамминмеди (I):

Cu 2 O + 4NH 3 + H 2 O = 2OH.

4.С соляной кислотой взаимодействует с образованием дихлорокупрата (I) водорода:

Cu 2 O + 4HCl = 2H + H 2 O.

Соединения меди(+1)

окислитель

Cu 2 +1 O + CO = 2Cu 0 + CO 2

\ Cu +1 + 1e Cu 0

диспропорционирование

Cu 2 +1 O = Cu +2 O + Cu 0

восстановитель

4Cu +1 CL + O 2 + 4HCL = 4Cu +2 CL 2 + 2H 2 O

Cu +1 - 1e Cu +2

Соединения меди(+2)

гидроксид

CuO -амфотерный, черный

Получение

Cu(OH) 2 - амфотерный, синий.

Получение

2Cu(NO 3 ) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2

Химические свойства

CuCL 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2NaCL

Химические свойства

-реагирует с кислотами и щелочами

CuO + H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O

Cu(OH) 2 + 2HCl = CuCl 2 + 2H 2 O

CuO + Na 2 O = Na 2 CuO 2

Cu(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 Cu(OH) 4

Образование комплексов

Cu(OH) 2 + 4NH 3 = Cu(NH 3 ) 4 (OH) 2

Сг +2 - окислитель

Cu +2 O + H 2 = Cu 0 + H 2 O

Область применения меди

Сплав меди, известный с древнейших времен, - бронза - содержит 4-30% олова (обычно 8-10%). Интересно, что бронза по своей твердости превосходит отдельно взятые чистые медь и олово.

Из бронзы отливали в средние века орудия и многие другие изделия. Знаменитые Царь-пушка и Царь-колокол в Московском Кремле также отлиты из сплава меди с оловом.

Домашнее задание - выучить изученную тему, - к ОВР(изученных в классе) составить электронный баланс, - записать уравнения реакций обмена с участием солей меди(II) в молекулярном, ионном видах; 2-е задание (индивидуальное) - подготовить слайд-презентацию о нахождении меди в природе, применении меди, ее соединений, сплавы меди, получение, медь в организме человека.

Слайд 2

История меди

• Медь - один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения и малой температуры плавления.
• Латинское название меди Cuprum произошло от названия острова Кипр.
• Известно, что при возведении пирамиды Хеопса использовались медные инструменты.

Слайд 3

Нахождение в природе

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах - медистые песчаники и сланцы.

Слайд 4

Физические свойства

Медь - золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой. Медь обладает высокой тепло и электропроводностью, занимает второе место по электропроводности после серебра.

Слайд 5

Применение

Медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников.

Теплопроводимость меди позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах: радиаторах охлаждения,кондиционироввания и отопления.

Слайд 6

• Медь широко используется для производства медных труб применяющихся для транспортировки жидкостей и газов
• В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются бронза и латунь.
• Для деталей машин используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием, кремнием и др.
• Медноникелевые сплавы, широко используются в судостроении.
• Метизы (Детали машин)
• Медные трубы.
• Сплавы меди.

Слайд 7

Ювелирные сплавы

В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото - очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям.

Слайд 8

Архитектура

• Широко применяется медь в архитектуре. Кровли и фасады из тонкой листовой меди из-за автозатухания процесса коррозии медного листа служат безаварийно по 100-150 лет.
• Медная кровля.
• Медные водосточные трубы.
• Медный фасад.

Слайд 9

Биологическая роль

Медь - необходимый элемент для высших растений и животных.

После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина.

Продукты, богатые медью.

Здоровому взрослому человеку необходимо поступление меди в количестве 0,9 мг в день. При недостатке меди снижается активность ферментных систем и замедляется белковый обмен, в результате замедляется и нарушается рост костных тканей.