Презентация по теме применение меди в технике. Презентация по материаловедению на тему "медь и ее сплавы". CuO -амфотерный, черный
научился обрабатывать и использовать для своих нужд. Найденные в верховьях реки Тигр изделия из меди датируются десятым тысячелетием до нашей эры. Позднее широкое применение сплавов меди определило материальную культуру бронзового века (конец 4 - начало 1 тысячелетия до нашей эры) и в дальнейшем сопровождало развитие цивилизации на всех этапах. Медь и ее использовались для изготовления посуды, утвари, украшений, различных художественных изделий. Особенно велика была роль бронзы. С 20 века главное применение меди обусловлено ее высокой электропроводимостью. Более половины добываемой меди используется в электротехнике для изготовления различных проводов, кабелей, токопроводящих частей электротехнической аппаратуры. Из-за высокой теплопроводности медь - незаменимый материал различных теплообменников и холодильной аппаратуры. Широко применяется медь в гальванотехнике - для нанесения медных покрытий, для получения тонкостенных изделий сложной формы, для изготовления клише в полиграфии и др.
ГБОУ СПО ЛНР
«Луганский колледж автосервиса»
Тема урока:
Медь и ее сплавы
Разработала преподаватель: Козакова Л.Г.
Цель урока: Обучающая - ознакомить учащихся со свойствами меди и сплавами на ее основе; объяснить историческое значение меди и ее сплавов; изучить свойства, маркировку, область применения; Развивающая – развивать способность анализировать, сравнивать, обобщать полученный материал; умение логически правильно и технически грамотно излагать свои мысли; устанавливать межпредметные связи; Воспитательная - воспитывать интерес к выбранной профессии и изучаемой дисциплине, бережное отношение к используемым металлам.
История меди
Медь- один из первых металлов, широко освоенных человеком. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо.
Применения меди относится к 7 тыс. до н.э. Латинское название меди Cuprum произошло от названия Кипр.
История меди
Несмотря на мягкость меди, медные орудия труда по сравнению с каменными дают значительный выигрыш в скорости рубки, строгания, сверления и распилки древесины, а на обработку кости затрачивается примерно такое же время, как для каменных орудий.
Одни из самых древних изделий из меди, а также шлак - свидетельство выплавки её из руд - найдены на территории Турции, при раскопках поселения Чатал-Хююк.
Основные меды получения меди
Пирометаллургия
Гидрометаллургия
Электролиз.
Нахождение в природе
- Среднее содержание меди в земной коре - (4,7-5,5)·10 −3 % (по массе).
- В морской и речной воде содержание меди гораздо меньше: 3·10 −7 % и 10 −7 % (по массе).
- Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде. Самородном виде, масса отдельных скоплений может достигать 400 тонн.
- Наиболее известные из месторождений такого типа - Удокан в Забайкальском крае, Жезказган в Казахстане, меденосный пояс Центральной Африки и Мансфельд в Германии. Другие самые богатые месторождения меди находятся в Чили и США.
Свойства меди
Физические свойства меди:
- цвет-красный
(чем больше примесей, тем темнее цвет);
- плотность меди 8.9 г/см3;
- температура плавления 1083 0 С - легкоплавкий металл;
- медь имеет высокую теплопроводность. Медь хорошо отводит тепло;
- по электропроводности медь занимает 2 –е место после серебра;
- магнитными свойствами медь не обладает.
Химические свойства:
Медь имеет высоко-коррозионностойкие
свойства: она устойчива к атмосферной коррозии,
к пресной и морской воде, к разбавленным кислотам.
Механические свойства:
Медь металл мягкий, пластичный
Технологические свойства:
- плохо льется (густотекучая, большая усадка);
- удовлетворительно режется;
- хорошо сваривается;
- хорошо обрабатывается давлением (прокатка, волочение, штамповка) в холодном и горячем состоянии.
Латунь - сплав меди с цинком (до 45%) и другими легирующими элементами - до 7-8% (железо, марганец, алюминий, кремний и др.).
ЛМцС 58-2-2
Л – латунь,
меди - 58%,
Мц – марганца - 2%,
С – свинца - 2%,
цинка - 38%
Бронза - сплав меди с другими легирующими элементами, например с оловом или алюминием (оловянистые, алюминиевые, марганцевистые
фосфористые бронзы и т.д.).
БрОЦС 5-5-5
Бр – бронза,
О - олова - 5% ,
Ц – цинка - 5% ,
С - свинца - 5% ,
85% меди
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.
СТРОЕНИЕ.
- Медь-элемент побочной подгруппы
- Строение атома:
12 С u 1 s 2 |2s 2 2p 6 |3s 2 3p 6 3d 10 |4s 1 |
- 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.
Пирамида Хеопса
Нахождение в природе.
Медь встречается в природе в основном в связанном виде и входит в состав следующих минералов: Cu 2 S(медный блеск) , CuFeS 2 (медный колчедан), (CuOH) 2 CO 3 (малахит) . Содержание в земной коре 0,0 1 процент.
Нахождение в природе.
- Нередко встречаются месторождения меди в осадочных породах - медистые песчаники и сланцы.
- Содержание меди в руде составляет
от 0,3 до 1,0 %.
Медь в соединениях
Самородный вид
- Медь – металл светло-розового цвета, тягучий, вязкий, легко прокатывается. Температура плавления 1083 градуса по Цельсию. Отличный проводник электрического тока. Плотность 8,92. Медь обладает высокой тепло и электропроводностью, занимает второе место по электропроводности после серебра.
Получение.
- Процесс получения меди весьма сложный. Упрощенно процесс ее производства из медного блеска отразить можно так:
Cu 2 S+3O 2 2Cu 2 O+2SO 2
затем оксид меди вступает в реакцию оставшимся медным блеском – и получается медь.
2 Cu 2 O+Cu 2 S 6Cu+SO 2
Химические свойства.
В сухом воздухе и при обычной температуре медь почти не изменяется. А при повышенной температуре медь может вступать в реакции как с простыми так и с сложными веществами.
Взаимодействие с простыми веществами.
- С кислородом
2 Cu+O 2 2CuO оксид меди(2)
- С серой
Cu+S CuS сульфид меди (2)
- С галогенами
Cu+Cl 2 CuCl 2 хлорид железа (2)
Взаимодействие со сложными веществами.
Находясь в ряду напряжений левее водорода медь не вытесняет водород из разбавленных растворов соляной и серной кислот.
- Взаимодействие с H 2 SO 4 (конц.)
Cu+2H 2 SO 4 (конц.) CuSO 4 +SO 2 +2H 2 O
- Взаимодействие с HNO 3 (разб.)
3С u+8HNO 3 (разб.) 3Cu(NO 3) 2 +2NO 2 +4H 2 O
- Взаимодействие с HNO 3 (конц.)
Cu+4 HNO 3 (конц.) Cu(NO 3) 2 +2NO 2 +H 2 O
- CuSO 4 – сульфат меди (белый порошок).
- CuSO 4 *5H 2 O – медный купорос (голубой порошок).
- CuCl 2 *2H 2 O – хлорид меди (темно-зеленый кристалл).
- Cu(NO 3) 2 *3H 2 O – нитрат меди (синие кристаллы).
1. Оксид меди (2) получение:
черный порошок, проявляет свойства основного оксида
взаимодействует с кислотами:
Cu+2HCl CuCl 2 +H 2 O
2. Гидроксид Cu(OH) 2 получение:
CuCl 2 +2NaOH 2NaCl+Cu(OH) 2
проявляет свойства основания, взаимодействует с кислотами:
Cu(OH) 2 +2HCl CuCl 2 +2H 2 O
Применение.
Чистая медь используется в электротехнической промышленности для изготовления электрических проводов, кабелей и в теплообменных аппаратах. Она входит в состав различных сплавов. Например, медный купорос необходим для борьбы с вредителями и болезнями растений. А гидроксидом меди определяют альдегидную группу в органических соединениях.
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, к ондиционироввания и отопления.
Медный кабель.
Медный радиатор.
- 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.
Медные трубы.
- Медноникелевые сплавы, широко используются в судостроении.
Сплавы меди.
Метизы (Детали машин)
- 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.
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.
Медный фасад.
Медные водосточные трубы.
Биологическая роль
- Медь - необходимый элемент для высших растений и животных.
- После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина.
- 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.
Продукты, богатые медью.
Влияние на экологию
- При открытом способе добычи меди, после её прекращения карьер становится источником токсичных веществ. Самое токсичное озеро в мире - Беркли Пит - образовалось в кратере медного рудника. Оно находится в Штате Монтана в США.
в 1984 году
в 2008 году
- Фотографии: Google
- Текст: Википедия
- http://ppt4web.ru/khimija
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
