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.
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
Слайд 2
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.
Золотая маска фараона
Тутанхамона.
Золотой самородок «Мефистофель» массой 20,25 г, найденный вСибири. Алмазный фонд. Москва.
Самородок серебра
Шапка Мономаха. Bocток, конец 13 - начало 14 вв.
Чаша. Древняя Русь Чернигов, 12 в. Серебро; ковка, резьба. Принадлежала князю Владимиру Давыдовичу Черниговскому.
Слайд 3
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.
Фреска из Помпей: Гефест показывает
Фетиде щит, изготовленный для Ахилла. Ок. 70
н. э. Национальный музей. Неаполь.
Слайд 4
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.
Самородок меди.
Слайд 5
Применение меди.
Медь издавна применялась встроительстве:древние египтяне строили медные
водопроводы; крышисредневековыхзамков и церквейпокрывали листовой
медью, напримерзнаменитый королевский замокв Эльсиноре (Дания)покрыт
кровельной медью.Из меди изготовляли монеты иукрашения. Благодаря
малому электрическомусопротивлению медь является главнымметаллом
электротехники: большеполовины всей получаемой меди идёт напроизводство
электрических проводовдлявысоковольтных передач ислаботочныхкабелей.
Даже ничтожные примесив меди приводятк повышению её электрического
сопротивления и большимпотерям электроэнергии.
Медной жестью обшивают корпуса кораблей. Высокая теплопроводность и
сопротивление коррозии позволяют изготовлять измедидетали теплообменников,
холодильников, вакуумных аппаратов, трубопроводовдля перекачкимасел и
топлив и пр. Широко используется медь и в гальванотехникепри нанесении
защитных покрытий на стальные изделия. Так, например, приникелировании или
хромировании стальных предметов на них предварительноосаждают медь; в этом
случаезащитное покрытие служит дольше и эффективней.Медь используют также
вгальванопластике (т. е. при тиражировании изделийметодом получения их
зеркального отображения), например при изготовленииметаллических матриц для
печатания денежных купюр, воспроизведение скульптурныхизделий.
Слайд 6
Сплавы меди.
Слайд 7
Бронза.
Оружие из бронзы иньского времени в Китае.
Древние металлурги научились добывать
медь из руд и вносить в неё добавки,
улучшающие свойства сплава. Так, смешав
медь с оловом, они получили бронзу. Это
был настолько важный этап в человеческой
истории, что мы называем его бронзовым
веком. Необычно простой способ
получения сплава(пламя костра
расплавляет смесь олова и меди) позволил
мастерам изготовлять из него различные
инструменты, орудия труда и, конечно
же, оружие.
Бронза твёрже меди, устойчива на
воздухе, хорошо перерабатывается в
различные изделия, но более
легкоплавка. Особенно качественные
сплавы умели получать древние греки,
жители Месопотамии, японские
мастера. Поэтому совсем не случайно
возвышение и закат государств были
непосредственно связаны со степенью
развития металлургии.
Слайд 8
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.
Щит римского легионера.
Слайд 9
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.
Э. М. Фальконе. «Медный всадник».
Санкт-Петербург.
Царь-колокол был отлит по приказу
императрицы Анны Иоанновны в 1733-1735 гг.
московскими литейщиками Иваном Моториным и
его сыном Михаилом вместо разбившегося в 1
701 г. во время пожара Большого Успенского
колокола.
Слайд 10
Царь-пушка. Мастер Андрей Чохов. 1586 год.
Памятник мещанину Кузьме Минину и князю Дмитрию Пожарскому создан по проекту художника И. П. Мартоса и отлит из бронзы литейным мастером Академии Художеств В. П. Екимовым, открыт 20 февраля 1818.
Слайд 11
П. К. Клодт. Статуя на Аничковом мосту в П. К. Клодт. Одна из четырех бронзовых статуй, Санкт-Петербурге. Бронза. составляющих скульптурную группу «Укрощение коня»
на Аничковом мосту в Санкт-Петербурге.
Слайд 12
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).
Санкт-Петербург. Бронзовый
памятник Остапу Бендеру на
Итальянской улице. 2000 год.
Скульптор Альберт Чаркин.
Слайд 13
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.
Слайд 14
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.
Посмотреть все слайды
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
Физические свойства
- 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
Соединения меди.
- 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)
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.
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
Материал взят из:
- Фотографии: Google
- Текст: Википедия
- http://ppt4web.ru/khimija