第19章 金属通论

19.2 金属的提炼
• 1、主要内容：介绍了金属还原过程的热力 学和工业冶金的一般方法 • 2、基本概念和知识点：艾林汉图，金属冶 金的热分解法、还原法、电解法，金属的 精炼 • 3、能力要求：了解艾林汉图，理解金属冶 金的热分解法、还原法、电解法，金属的 精炼
艾林汉姆图
• 艾林汉姆1944年，他首先将氧化物的生成 自由能对温度作图，后又对硫化物、氯化 物、氟化物作类似的图，这种图称为自由 能---温度图 • 艾林汉姆图是用消耗1mol氧生成氧化物过 程的标准自由能变对温度作图的。 • 图中截距为△rHO，斜率为－ △rSO，斜率 的变化是由于反应物或生成物发生了相变。
19 金属通论
本章学习目的与要求：
• 学习金属的存在、性质、冶炼及合金知 识。 本章的重点是用结构知识说明金属的物 理性质、化学性质。 本章要求了解合金知识，金属冶炼的方 法及现状。理解金属结构与金属的物理 性质、化学性质的关系。掌握艾林汉图 的意义及使用方法。
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19.1 概 述
• 1、主要内容：介绍了金属的存在、分类 • 2、基本概念和知识点：有色金属、黑色金 属、轻有色金属、重有色金属、贵金属、 准金属、稀有金属 • 3、能力要求：了解金属的存在、分类
• 热分解法 2HgO===2Hg+O2 • 热还原法 碳还原法：SnO2+2C===Sn+2CO 氢还原法：GeO2+2H2O===Ge+2H2O 金属还原：KCl+Na==NaCl+K 2RbCl+Ca===CaCl2+2Rb
2CsAlO2+Mg===MgAl2O4+2Cs
19.3 金属的物理和化学性质
艾林汉姆图
• 由艾林汉姆图可知： 可找出某些金属氧化物分解的适宜温度。 即△rGO＞0的区域 • 寻找适宜还原剂。一种氧化物能被位于其 下方的那些金属或其它还原剂所还原。 • 利用艾林汉姆图中的△rGO判断氧化还原反 应的自发方向时，是指在平衡条件下，且 不涉及反应速率和机理
工业上冶炼金属的一般方法
• 1、主要内容：介绍了金属的一般物理、化 学性质，超导材料的特性 • 2、基本概念和知识点：临界温度、临界磁 场、临界电流 • 3、能力要求：了解金属的一般物理、化学 性质，超导材料的特性
16.Baidu Nhomakorabea 合 金
• 1、主要内容：介绍了合金的定义和合金的 种类 • 2、基本概念和知识点：合金、低共熔合金、 金属固熔体、金属互化物 • 3、能力要求：了解介绍了合金的定义和合 金的种类
重有色金属
• 一般指ρ＞4.5g/cm3以上的有色金属。其中 有Cu、Ni、pb、Zn、Co、Sn、Sb、Hg、 Cd、Bi等
贵金属
• 包括Au、Ag、Pt族元素（铂、铱、锇、钌、 铑、钯） • 它们的特点是密度（10.4~22.4g/cm3 ）， 熔点高（1189~3273K），化学性质稳定。
• 109种元素中 金属87种， 准金属5种， 非金属17种
金属分类
• 黑色金属---包括铁、锰、铬及它们的合金 • 有色金属---指除铁锰铬之外的所有金属
有色金属的分类
• • • • • 轻有色金属 重有色金属 贵金属 准金属 稀有金属
轻有色金属
• ρ＜4.5g/cm3 (AI、Mg、Na、Ca、Sr、Ba） • 其特点是ρ小，化学性质活泼，与O、S、C、 X容易反应。
准金属
• • • • 一般指Si、Se、Te、As、B。 其物理化学性质介于金属与非金属之间。 性脆，是热、电的不良导体 电负性在1.8~201之间。
稀有金属
• 通常指在自然界中含量少，分布稀散，发 现晚，难以从原料中提取的或在工业上制 备和应用较晚的金属 • 锂、铷、铯、铍、钨、钼、钽、铌、钛、 铪、钒、铼、铟、铊、锗、稀土元素和人 造超铀元素等。 • 许多稀有元素比普通金属元素含量还要多。