Почему все металлы пластичны

Некоторые свойства металлов

Почему все металлы пластичны

«Границ научному познанию предвидеть невозможно»
Д.И.Менделеев

Цели:

Образовательные — дать понятие о свойствах металлов и их взаимосвязи со строением атома и кристаллической решётки.

Развивающие

  • продолжить развитие умения работать с учебником;
  • умение устанавливать причинно – следственные связи между строением вещества и их свойствами;
  • Развивать умение делать выводы;
  • Развивать познавательный интерес.

Воспитательные

  • воспитывать интерес к самостоятельной работе;
  • умение работать в коллективе.

Оборудование: образцы металлов, табличные данные (приложение)

II. Изучение новой темы

Устный опрос.

  1. На каких 2 группы можно разделить все известные вам вещества?
  2. На каких 2 группы можно разделить простые вещества?
  3. В чём особенность строения атомов металлов?
  4. Какие типы связи вам известны?
  5. В чём особенность металлической связи?

Учитель. Действительно особенностью металлов является наличие общих электронов, иногда их называют электронным газом. Из жизненного опыта вы знаете о том, что металлы обладают общими свойствами. Сегодня мы подробнее познакомимся с некоторыми свойствами металлов.

Учитель называет тему урока, ученики записывают её в тетрадь, называет цель урока.

Учитель. В глубокой древности человечеству было известно 7 металлов, считалось, что на Земле они появились под действием семи планет:

Золото – Солнце

Серебро – Луна

Медь – Венера

Железо – Марс

Олово – Юпитер

Свинец – Сатурн

Ртуть – Меркурий

Ребята приготовили для нас небольшие сообщения об этих металлах

 (Выступление детей с рассказами о металлах)

Учитель. Мы прослушали выступление ребят об известных в древности металлах, а сейчас откройте периодическую таблицу и посмотрите, много ли металлов сейчас известно человечеству? Действительно металлов известно гораздо больше чем неметаллов, всего насчитывается 88 металлов и всех их объединяют сходные свойства

Какие же это свойства?

Ученики называют свойства (пластичность, твёрдость, металлический блеск, электропроводность, теплопроводность, плотность, температура плавления)

Учитель. Используя выданный вам материал, а так же учебник страница 69-72

объясните, почему металлы обладаютпластичностью?

Какой металл обладает самой большой пластичностью? (3 мин. на подготовку)

(Ответы учащихся)

Учитель. Используя выданную справочную таблицу, а так же учебник ответьте на следующие вопросы: Почему металлы твёрдые?

Какой металл является исключением?

Какой металл самый твёрдый?

Как называются самые мягкие металлы?

В какой группе таблицы химических элементов они расположены?(4 минуты на подготовку)

(Ответы учащихся)

Учитель. Мы с вами пользуемся электрическими приборами, а как доставляется к нам электрический ток? По проводам, а из чего они изготовлены? А будут ли они проводить электрический ток, если их изготовить из меди, серебра?

(Ответы учащихся)

Учитель. Из ваших ответов мы можем сделать вывод, что все металлы проводят электрический ток, а почему?

Почему же все металлы проводят электрический ток?

Какой металл обладает самой высокой электропроводностью?

Как изменяется электропроводность металлов при нагревании?

Чтобы ответить на эти вопросы вам необходимо поработать с учебником и выданной справочной литературой. (3 мин. на подготовку)

(Ответы учащихся)

Учитель. А сейчас посмотрите на ложки, которые я держу в руках, попробуйте определить какая из них металлическая, а какая пластмассовая? Как вы определили материал, из которого изготовлены ложки?

(Ответ ребят)

Учитель. Почему металлы обладают металлическим блеском?

Чтобы ответить на этот вопрос вам снова нужно поработать с литературой (3 мин)

(Ответ учащихся)

Учитель. Ребята, что произойдёт с металлической ложкой, если мы подержим её в кипятке?

А если мы возьмём деревянную ложку?

Следовательно, металл обладает теплопроводностью, а почему?

Работа с литературой (3мин.)

Ответ учащихся

Учитель. С чем же связано наличие общих свойств у металлов?

Учащиеся. Потому что в кристаллической решётке металлов присутствуют свободные электроны

Учитель. А почему в кристаллической решётке имеются свободные электроны?

Учащиеся. Потому что радиус атомов металлов велик и на наружном энергетическом уровне мало электронов, поэтому они легко отрываются от атома.

Учитель. Связаны ли между собой строение металлов и их свойства?

Учащиеся. Да связаны. Строение атома определяет строение кристаллической решётки, а строение кристаллической решётки определяет свойства веществ.

III. Рефлексия.

Учитель. Подводя итог я попрошу вас, используя образцы металлов и справочные материалы заполнить таблицу.

Металл Теплопроводность Блеск Электропроводность Пластичность t°плавления Плотность
1 AI
2 Zn
3 Cu

Домашнее задание: параграф 13. Упр.1. 4.

Литература

  1. Иванова Р.Г..Уроки химии в 8-9 классах:. Методическое пособие для учителя (Р.Г.Иванова. – 3 издание, переработанное — М.: Просвещение, 2003.-123с

16.06.2012

Источник: https://urok.1sept.ru/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/617721/

ЧИТАЙТЕ ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Самый пластичный металл — золото

Почему все металлы пластичны

Золото — это самый популярный металл в истории, в культуре, в экономике. За обладание им проливались реки крови, вспыхивали семейные раздоры и даже велись войны. Его значение для всей человеческой цивилизации основано на его уникальных химических и физических свойствах, на особенностях внутреннего строения.

Золото – это самый пластичный металл. Данное качество делает его востребованным всюду: от ювелирного дела до микроэлектроники.

Самый «металлический» металл

В золоте сконцентрированы все самые явные свойства, которые ученые называют металлическими. По электропроводимости оно уступает только серебру, меди и чистому палладию. По теплопроводности — тому же серебру, меди и кобальту.

По способности поглощать тепловую энергию золото уступает только экзотическому висмуту, опережая ртуть и серебро. По другим «металлическим» свойствам — ковкости и отражению света — оно является чемпионом.

Золото — это самый пластичный металл в мире, а блеск его – понятие легендарное.

Молекулярное строение золота тоже очень «металлическое». Оно представляет собой геометрически правильную кристаллическую решетку с положительными ионами в узлах и плотное по концентрации облако «электронного» газа между ними.

Эту часть атома составляют свободные электроны, расположенные на внешнем энергетическом уровне. Они создают силу притяжения между узлами решетки, что и обеспечивает способность металла деформироваться без нарушения общей целостности.

Так устроен самый пластичный металл.

От греческого Πλαστική («ваяние», «лепка») произошло слово «пластика», давшее корень другим, связанным с изменением формы твердого тела. Пластичность – свойство твердого тела менять форму и размеры и сохранять остаточную деформацию после прекращения действия внешних сил без изменения объема и нарушения целостности.

Для металлов это одна из важнейших характеристик, позволяющая использовать их в практике. Без возможности придавать заготовкам из металла нужную форму было бы невозможно создание даже простейших бытовых предметов. Золото – самый пластичный металл, и изделия из него — пример того, какую форму можно придать достаточно податливому материалу ковкой, давлением, прокаткой, вытяжкой, волочением и т. д. Обратным по смыслу свойством материала является хрупкость.

Испытание на пластичность

Характеристики пластичности металлов обычно определяются при статичных испытаниях. Самым показательным является испытание на растяжение. Чтобы выяснить, какой металл самый пластичный, необходимо подвергнуть такому воздействию образцы одинакового размера при сходных температурных условиях. Величина деформации, которую способен выдержать образец металла перед разрушением, – объективный показатель пластичности.

Числовым выражением результата испытаний на растяжение являются два основных коэффициента. Относительное удлинение – процентное отношение увеличенной длины образца после разрыва, вызванного деформацией, к первоначальной. Самый пластичный металл – золото – имеет показатель – 65%. Для сравнения: у железа – 40-50, у алюминия – 30-40.

Второй показатель пластичности – относительное сужение поперечного сечения образца. У золота первоначальное сечение образца на 90% больше того, какое он имеет перед разрывом. У алюминия эта цифра – 80%, у меди – 75%.

Мягкое, вязкое и прочное

По шкале твердости Мооса у золота показатель — 2,5–3,7. В чистом виде этот металл значительно мягче многих широко распространенных материалов и царапается ножом или даже ногтем.

Поэтому, чтобы избежать быстрого износа золотых изделий, в металл для их изготовления добавляют специальные упрочняющие лигатурные элементы, обычно серебро или медь. Существуют у золота и вредные примеси.

Самый пластичный металл в таблице Менделеева в присутствии свинца, платины, кадмия или серы становится хрупким.

Мягкость золота особого характера, она дополняется его вязкостью и тягучестью. Удобство формовки и технологической обработки деталей дополняется высокими показателями прочности на растяжение – 3300 кг/см2. Такое уникальное сочетание физико-механических характеристик золота используется с давних времен. Пример – сусальное золото.

Купола в России кроют чистым золотом

Несмотря на многовековую историю золотодобычи, этот металл всегда относился к редким и драгоценным. Это самый пластичный металл. Это качество делает применение золотой фольги для декоративной отделки элементов интерьера или даже для покрытия церковных куполов рентабельным. Для покрытия большой площади требуется очень немного драгоценного металла: 1 грамм пластинки может быть раскован в лист площадью 1 м2.

Даже ручной способ получения листов для золочения дает возможность добиться толщины в тысячную долю миллиметра. Такая толщина позволяет золотым пластинкам держаться на поверхности за счет молекулярного притяжения. Технология получения сусали значительно усовершенствовалась. Теперь для расплющивания золотых листов применяются роботизированные линии, но в основе процесса – высокая пластичность исходного материала.

Золотая нить

Способность золота выдерживать растягивающее усилие без разрыва известно с самого начала его коммерческого использования.

Изготовление такой проволоки для ювелирных изделий было налажено еще в античные времена — древние мастера уже знали, какой металл самый пластичный.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как заточить беговые коньки

В середине XX века производили микропровод с золотым сердечником, который даже с пластиковой изоляцией был в 7 раз тоньше человеческого волоса. Из 1 грамма металла вытягивали непрерывную золотую нить длиной около 3,5 км.

Сегодняшние технологии довели толщину золотой проволоки до нескольких микрон, дальнейшее освоение технологических достоинств металла продолжается.

Источник: https://FB.ru/article/222675/samyiy-plastichnyiy-metall---zoloto

Чем металлы отличаются от неметаллов — особенности, свойства и характеристики :

Почему все металлы пластичны

В повседневной жизни человек взаимодействует с множеством веществ. Все элементы можно классифицировать по физическим и химическим качествам. В статье рассмотрим, чем отличаются металлы от неметаллов, их свойства и понятие.

Определение металла и его свойства

Каждый день мы имеем дело с металлами и это неспроста. Большинство элементов таблицы Менделеева являются ими. Все они имеют свои характеристики и свойства.

Как правило, металлы — это такие элементы, которые хорошо проводят тепло и электричество. Также металлы очень пластичны, что позволяет изменять их форму путем ковки, еще они имеют высокий коэффициент твердости. Отличительной особенностью этого элемента является блеск, который называется металлическим. Свойства металла делятся на две основные фракции, такие как:

  • Физические свойства.
  • Химические свойства.

Чем металлы отличаются от металлов по физическим характеристикам? К физическим свойствам относится:

  • Цвет. Металлы, как правило, имеют плотную структуру, которая не пропускает сквозь себя свет. А их цвет определяется отражением света от его поверхности. Так, металлы в большинстве случаев имеют расцветку от серого до серебристого. Но есть и исключения, как, например, медь, которая имеет красный цвет, и золото, имеющее желтый окрас.
  • Состояние формы, твердость и плотность. Сами по себе металлы имеют твердое агрегатное состояние, но способны переходить в жидкое при высоких температурах. Так, металлы плавятся при температуре от 40 до 3400 градусов по Цельсию. Но встречаются металлы, чье основное агрегатное состояние — жидкое. К таким элементам относят ртуть.
  • Электропроводимость. Особенностью является ее снижение при повышении температуры вещества.
  • Теплопроводность и температура кипения/плавления.

Чем металлы отличаются от металлов по химическим свойствам? В этой группе выделяют:

  • Окисляемость. Также металлы окисляются, и оксидная пленка на поверхности может придать им другой оттенок.
  • Вступление в реакцию с неметаллами, кислотами, водой, солями.

Чем металлы отличаются друг от друга

Многие не знают, чем металлы отличаются от металлов. Их различия можно классифицировать:

  • Металлы между собой отличаются по цвету, как, например, золото и медь.
  • Также металлы плавятся при разных температурах. Некоторые металлы, например, олово и свинец, можно расплавить в домашних условиях, а вот для остальных нужна более высокая температура.
  • Между собой металлы делятся на две группы: тяжелые и легкие. К тяжелым металлам относятся те, чья плотность составляет от 5 г/см3, легкие металлы имеют плотность меньше 5 г/см3. К легким металлам относится литий, который имеет плотность 0.2 г/см3, место самого тяжелого металла делят между собой осмий и иридий. Их плотность составляет 22.6 г/см3.
  • Металлы отличаются друг от друга пластичностью и электропроводность. Некоторые из них очень пластичны. К примеру, из всего лишь 1 грамма золота можно сделать тонкую проволоку в 3.5 километра. Она будет гибкой и не сломается. Повторить такое с менее пластичным металлом не получится.
  • Также часть металлов проводит ток лучше, чем другие. Самыми электропроводными металлами признаны медь, серебро и алюминий. Их наиболее часто применяют в качестве проводящих элементов.

Чем неметаллы отличаются от металлов

Неметаллами принято называть элементы, которые имеют неметаллические свойства. Чем отличаются металлы от неметаллов? Рассмотрим подробнее:

  • Форма. Так неметаллы имеют три агрегатных состояния: жидкое, твердое и газообразное.
  • Электропроводимость. Неметаллы не проводят ток как металлы, имеют более низкую теплопроводность.
  • Зрительные отличия. Металл легко отличить визуально от неметалла, так как первый имеет металлический блеск. К неметаллам относятся такие элементы как бром, сера и водород.
  • Химическое строение. Также легко отличить их и по строению. Металлы имеют четкую кристаллическую решетку. У неметаллов строение ионное.
  • Вступление в реакции. Неметаллы имеют большее число незанятых электронов, находящихся на внешних уровнях. Именно это позволяет им иметь высокую окислительную способность по сравнению с металлами.

Чем дерево похоже на металл и в чем их отличия

Дерево — это растительное сырье. Металл же это результат природного химического соединения. Чем отличается дерево от металла:

  • Древесина не проводит электричество и возгорается при довольно низкой температуре по сравнению с металлами.
  • Древесина не плавится при воздействии высоких температур.
  • Также дерево плохо проводит тепло, в отличие от металлов.
  • Древесина упругая, но не гибкая. Металлы же имеют более низкий коэффициент упругости, но они более пластичны. Так сложить пополам проволоку и не сломать ее можно легко, древесина при таком воздействии сломается пополам.
  • Также отличительной чертой древесины от металла является то, что она не покрывается коррозией. Есть породы дерева, которые могут долгое время находиться в воде и не гнить. Металлы же при таких условиях покрываются ржавчиной.
  • Плотность древесины достаточно низкая по сравнению с металлами. Хотя некоторые металлы имеют плотность ниже дерева, они относятся к легким металлам.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как почистить латунные изделия

Чем отличаются полупроводники от металлов

Полупроводниками называются неметаллы, которые имеют некоторые металлические свойства. Металлы и полупроводники имеют схожесть в том, что и те, и другие способны проводить ток.

Но полупроводники имеют отличительную особенность, которая заключается в том, что их электропроводность может возрастать в несколько раз в зависимости от внешних факторов. Таким образом, полупроводник проводит ток лучше при повышении температуры. У металлов электропроводность с повышением температуры уменьшается. Также на электропроводность может повлиять наличие посторонних примесей. Так, в металлах примеси понижают электропроводность, а в полупроводниках повышают.

Полупроводники в отличие от металлов могут обладать позитивной и негативной электропроводимостью. Сами по себе полупроводники по способности пропускать сквозь себя ток стоят между металлом и элементами, которые не проводят ток совсем.

Отличие металла от стали

Ошибочно считать, что металл и сталь — это совершенно разные элементы. На самом деле сталь — это тоже металл. Чем отличается металл от стали?

Дело в том, что металлами называют целую группу элементов, которые имеют металлические свойства. В эту группу входит и железо. Сталь не что иное, как сплав железа с элементами, входящими в группу металлов.

Чаще всего в состав стали помимо железа входят такие элементы таблицы Менделеева как молибден, хром и ванадий. Также в состав стали входит и углерод. С помощью него повышают прочность железа.

Таким образом, варьируя количеством углерода в сплаве можно получить очень прочный материал. Но чем прочнее сталь, тем больше она становится хрупкой. Так, при длительной динамической нагрузке сталь легко ломается. Добавление других примесей к ней помогает добиться устойчивости к каким-либо воздействиям.

Итак, в статье было рассмотрено, чем металлы отличаются от металлов и неметаллов. Характеристики всех элементов можно сравнивать по химическим и физическим свойствам. Ежедневно человек пользуется такими элементами и создает новые вещества для улучшения качества жизни.

Источник: https://www.syl.ru/article/372332/chem-metallyi-otlichayutsya-ot-nemetallov---osobennosti-svoystva-i-harakteristiki

Металлургия Термины: Определение пластичности 2020

Пластичность — это мера способности металла выдерживать растягивающее напряжение — любую силу, которая вытягивает два конца материала друг от друга. Игра перетягивания каната служит хорошим примером прочности на растяжение, применяемой к веревке.

Пластичность — пластическая деформация, возникающая в результате таких деформаций. Термин «пластичный» буквально означает, что металлическое вещество способно растягиваться в тонкую проволоку и оно не становится слабее или не становится хрупким в процессе.

Металлы с высокой или низкой пластичностью

Металлы с высокой пластичностью, такие как медь, могут быть втянуты в длинные тонкие провода без разрушения. Медь исторически служила отличным проводником электричества, но этот металл может вести практически все. Металлы с низкой пластичностью, такие как висмут, вместо этого разрываются, когда они подвергаются растягивающему напряжению.

Прочность и способность к сгибанию

В отличие от этого, ковкость — это мера способности металла выдерживать сжатие, такое как удар, прокатка или прессование. Хотя эти два понятия могут показаться похожими на поверхности, металлы, которые являются пластичными, не обязательно податливы.

Общим примером различий между этими двумя свойствами является свинец, который обладает высокой податливостью, но не очень пластичным из-за его кристаллической структуры. Кристаллическая структура металлов диктует, как они будут деформироваться под стрессом.

Атомные частицы, которые матирующие металлы могут деформироваться под напряжением, либо скользят друг над другом, либо растягиваются друг от друга.

Кристаллическая структура более пластичных металлов позволяет атомам металла растягиваться дальше, процесс, называемый «двойникованием». Более пластичные металлы — это те, которые более легко близки, и они также более легко деформируются в других направлениях.

Влияние температуры

Пластичность в металлах также связана с температурой.

Когда металлы нагреваются, они обычно становятся менее хрупкими, что приводит к пластической деформации. Другими словами, большинство металлов становятся более пластичными, когда их нагревают, и их легче втягивать в провода без разрушения. Свидетельство является исключением из этого правила, поскольку оно становится более хрупким, поскольку оно нагревается.

Каковы самые ковкие металлы?

Пока трудно сравнивать пластичность между металлами, золото и платина считаются самыми пластичными. Говорят, что золото можно втянуть в провода так прекрасно, что одна унция металла может достигать до пятидесяти миль.

Источник: https://ru.routestofinance.com/ductility-explained-tensile-stress-and-metals

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Металлы и их обработка
-- Сайдб лев (липк) -->
Когда появился первый сварочный аппарат

Закрыть