化學(xué)演精品課件

1、化學(xué)演講稿第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一第 章 化學(xué)元素-镥 1.镥的發(fā)現(xiàn) 2.镥的地質(zhì)數(shù)據(jù) 3.镥的概括 4.镥的性質(zhì) 5.镥-資源 6.镥-用途第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一一.镥的發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)人：烏爾班(G.Urbain) 發(fā)現(xiàn)年代：1906年稀土元素的發(fā)現(xiàn)從18世紀(jì)末到20世紀(jì)初，經(jīng)歷了100多年，發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個(gè)，但只肯定了其中的十幾個(gè)。镥是20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)并肯定的稀土元素。這是1907年法國化學(xué)家烏爾班從鐿中分離出來的。镥的拉丁名稱來自法國巴黎的古名，是烏爾班的出生地。镥和另一個(gè)稀土元素銪的發(fā)現(xiàn)就完成了自然界中存在的所有稀土元素

2、的發(fā)現(xiàn)。它們倆的發(fā)現(xiàn)可以認(rèn)為是打開了稀土元素發(fā)現(xiàn)的第四座大門，完成了稀土元素發(fā)現(xiàn)的第四階段。 第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一二.地質(zhì)數(shù)據(jù)太平洋表面: 0.60 10-7 滯留時(shí)間/年: 4000 太陽(相對(duì)于 H=11012): 5.8 地殼/p.p.m.: 0.51 大西洋表面: 1.410-7大西洋深處: 2.010-7第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一三.镥的概括1. 镥，原子序數(shù)71，原子量174.967，元素名來源發(fā)現(xiàn)者的出生地，1907年奧地利化學(xué)家韋耳斯和法國化學(xué)家于爾班分別從鐿土中發(fā)現(xiàn)镥。镥在地殼的含量為十萬分之7.5

3、，主要存在于磷鐿礦和黑稀金礦中，有兩種天然同位素：镥175、镥176。第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一2. 镥為銀白色金屬，是稀土元素中最硬和最致密的金屬;熔點(diǎn)1663C，沸點(diǎn)3395C，密度9.8404。镥在空氣中比較穩(wěn)定;氧化镥為無色晶體，溶于酸生成相應(yīng)的無色鹽。镥主要用于研究工作，其它用途很少。質(zhì)軟。溶于稀酸，能與水緩慢作用。鹽類無色，氧化物白色。 第6頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一四.镥的性質(zhì)1.物理性質(zhì)狀態(tài): 銀色稀土金屬 沸 點(diǎn)(): 3395 沸 點(diǎn)(): 3395 密度(g/cc 300K): 9.84 比 熱/J/gk

4、: 0.15 蒸發(fā)熱/KJ/mol: 355.9 熔化熱/KJ/mol: 18.6 導(dǎo)電率/106/cm: 0.0185 導(dǎo)熱系數(shù)/W/cmk: 0.164 第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一2.化學(xué)性質(zhì)相對(duì)原子質(zhì)量：174.96 常見化合價(jià)： +3電負(fù)性： 1外圍電子排布：4f14 5d1 6s2核外電子排布： 2,8,18,32,9,2電子親合和能：0 KJmol-1第一電離能：523.5 KJmol-1第二電離能： 1340 KJmol-1第三電離能： 0 KJmol-1原子模型第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一3.綜合性質(zhì)镥的稀土

5、金屬是光澤介于銀和鐵之間。雜質(zhì)含量對(duì)它們的性質(zhì)影響很大，因而載于文獻(xiàn)中物理性質(zhì)常有明顯差異。鑭在6K時(shí)是超導(dǎo)體。大多數(shù)稀土金屬呈現(xiàn)順磁性，釓在0時(shí)比鐵具有更強(qiáng)的鐵磁性。第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一鋱、鏑、鈥、鉺等在低溫下也呈現(xiàn)鐵磁性。鑭、鈰的低熔點(diǎn)和釤、銪、鐿的高蒸氣壓表 ， 現(xiàn)出稀土金屬的物理性質(zhì)有極大差異。釤、銪、釓的熱中子吸收截面比廣泛用于核反應(yīng)堆控制材料的鎘、硼還大。稀土金屬具有可塑性，以釤和意為最好。除鐿外，釔組稀土較鈰組稀土具有更高的硬度。第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一稀土金屬的化學(xué)活性很強(qiáng)。當(dāng)和氧作用時(shí)，生成穩(wěn)定

6、性很高的R2O3型氧化物(R表示稀土金屬)。鈰、鐠、鋱還生成CeO2、Pr6O11、TbO2型氧化物。它們的標(biāo)準(zhǔn)生成熱和標(biāo)準(zhǔn)自由焓負(fù)值比鈣、鋁、鎂氧化物的值還大。稀土氧化物的熔點(diǎn)在2000以上，銪的原子半徑最大，性質(zhì)最活潑，在室溫下暴露于空氣中立即失去光澤，很快氧化成粉末。鑭、鈰是、鐠、釹也易于氧化，在表面生成氧化物薄膜。金屬釔、釓、镥的抗腐蝕性強(qiáng)，能較長時(shí)間地保持其金屬光澤。稀土金屬能以不同速率與水反應(yīng)。銪與冷水劇烈反應(yīng)釋放出氫。鈰組稀土金屬在室溫下與水反應(yīng)緩慢，溫度增高則反應(yīng)加快。釔組稀土金屬則較為穩(wěn)定。稀土金屬在高溫下與鹵素反應(yīng)生成+2、+3、+4價(jià)的鹵化物。無水鹵化物吸水性很強(qiáng)，很容易

7、水解生成ROX(X表示鹵素)型鹵氧化合物。稀土金屬還能和硼、碳、硫、氫、氮反應(yīng)生成相應(yīng)的化合物。第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一五.镥-資源目前世界上已知的稀土礦物及含有稀土元素的礦物有250多種，稀土元素含量較高的礦物有60多種，有工業(yè)價(jià)值的不到10種。第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一中國稀土資源極其豐富，其特點(diǎn)可概括為：儲(chǔ)量大、品種全、有價(jià)值的元素含量高、分布廣。第13頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一中國稀土的工業(yè)儲(chǔ)量(按氧化物計(jì))是國外稀土工業(yè)儲(chǔ)量的2.2倍。國外稀土資源集中在美國、印度、巴西、澳大

8、利亞和蘇聯(lián)等國，工業(yè)儲(chǔ)量(按氧化物計(jì))為701.11萬噸。第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一六.镥的用途稀土金屬及其合金在煉鋼中起脫氧脫硫作用，能使兩者的含量降低到0.001%以下，并改變夾雜物的形態(tài)，細(xì)化晶粒，從而改善鋼的加工性能，提高強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性和抗氧化性等。稀土金屬及其合金用于制造球墨鑄鐵、高強(qiáng)灰鑄鐵和蠕墨鑄鐵，能改變鑄鐵中石墨的形態(tài)，改善鑄造工藝，提高鑄鐵的機(jī)械性能。在青銅和黃銅冶煉中添加少量的稀土金屬能提高合金的強(qiáng)度、延伸率、耐熱性和導(dǎo)電性第15頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一用稀土金屬制備的稀土鈷硬磁合金，具有高剩磁、

9、高矯頑力的優(yōu)點(diǎn)。釔鐵石榴石鐵氧體是用高純Y2O3和氧化鐵制成單晶或多晶的鐵磁材料。它們用于微波器件。高純Gd2O3用于制備釔鎵石榴石，它的單晶用作磁泡的基片。第16頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一在鑄造鋁硅合金中添加1%-1.5%的稀土金屬，可以提高高溫強(qiáng)度。在鋁合金導(dǎo)線中添加稀土金屬，能提高抗張強(qiáng)度和耐腐蝕性。Fe-Cr-Al電熱合金中添加0.3%的稀土金屬，能提高抗氧化能力，增加電阻率和高溫強(qiáng)度。在鈦及其合金中添加稀土金屬能細(xì)化晶粒，降低蠕變率，改善高溫抗腐蝕性能。用鈰族混合稀土氯化物和富鑭稀土氯化物制備的微球分子篩，用于石油催化裂化過程。稀土金屬和過渡金屬復(fù)合氧化物催化劑用于氧化凈化，能使一氧化碳和碳?xì)浠镛D(zhuǎn)化為二氧化碳和水。鐠釹環(huán)烷烷基鋁氯化烷基鋁三元體系催化劑用于合成橡膠。第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)47分，星期一金屬鑭和鎳制成的LaNi5貯氫材料，吸氫和放氫速度快，每摩爾LaNi5可貯存6.56.7摩爾氫。在原子能工業(yè)中，利用銪和釓的同位素的中子吸收截面大的特性，作輕水堆和快中子增殖堆的控