化学演讲稿PPT

• ⑵铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁 性。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸 气压表 、钆的热中子吸收截面比广 泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。 稀土金属具有可塑性，以钐和意为最好。 除镱外，钇组稀土较铈组稀土具有更高的 硬度。
• ⑶稀土金属的化学活性很强。当和氧作用时，生 成稳定性很高的R2O3型氧化物(R表示稀土金属)。 铈、镨、铽还生成CeO2、Pr6O11、TbO2型氧化 物。它们的标准生成热和标准自由焓负值比钙、 铝、镁氧化物的值还大。稀土氧化物的熔点在 2000℃以上，铕的原子半径最大，性质最活泼， 在室温下暴露于空气中立即失去光泽，很快氧化 成粉末。镧、铈是、镨、钕也易于氧化，在表面 生成氧化物薄膜。金属钇、钆、镥的抗腐蚀性强， 能较长时间地保持其金属光泽。稀土金属能以不 同速率与水反应。铕与冷水剧烈反应释放出氢。 铈组稀土金属在室温下与水反应缓慢，温度增高 则反应加快。钇组稀土金属则较为稳定。稀土金 属在高温下与卤素反应生成+2、+3、+4价的卤化 物。无水卤化物吸水性很强，很容易水解生成 ROX(X表示卤素)型卤氧化合物。稀土金属还能和 硼、碳、硫、氢、氮反应生成相应的化合物。
二.地质数据
太平洋表面: 0.60 ×10-7 地壳/p.p.m.: 0.51 滞留时间/年: 4000 大西洋表面: 1.4×10-7 太阳(相对于 H=1×1012): 5.8 大西洋深处: 2.0×10-7
三.镥的概括
• 1. 镥，原子序数71，原子 量174.967，元素名来源 发现者的出生地，1907年 奥地利化学家韦耳斯和法 国化学家于尔班分别从镱 土中发现镥。镥在地壳的 含量为十万分之7.5，主要 存在于磷镱矿和黑稀金矿 中，有两种天然同位素： 镥175、镥176。
第 章 化学元素---镥
• § 1.镥的发现 • § 2.镥的地质数据 • § 3.镥的概括 • § 4.镥的性质 • § 5.镥---资源 • § 6.镥---用途
一.镥的发现
• 发现人：乌尔班(G.Urbain) 发现年代：1906年 • 稀土元素的发现从18世纪末到20世纪初，经历了 100多年，发现了数十个，但只肯定了其中的十 几个。镥是20世纪初发现并肯定的稀土元素。这 是1907年法国化学家乌尔班从镱中分离出来的。 镥的拉丁名称来自法国巴黎的古名，是乌尔班的 出生地。镥和另一个稀土元素铕的发现就完成了 自然界中存在的所有稀土元素的发现。它们俩的 发现可以认为是打开了稀土元素发现的第四座大 门，完成了稀土元素发现的第四阶段。
状态: 银色稀土金属 沸 点(℃): 3395 沸 点(℃): 3395 蒸发热/KJ/mol: 355.9
密度(g/cc 300K): 9.84 比 热/J/gk: 0.15 熔化热/KJ/mol: 18.6
导电率/106/cm: 0.0185
导热系数/W/cmk: 0.164
2.化学性质
相对原子质量： 常见化合价： 174.96 +3 电负性： 1
六.镥的用途
• ①稀土金属及其合金在炼
钢中起脱氧脱硫作用，能 使两者的含量降低到 0.001%以下，并改变夹杂 物的形态，细化晶粒，从 而改善钢的加工性能，提 高强度、韧性、耐腐蚀性 和抗氧化性等。稀土金属 及其合金用于制造球墨铸 铁、高强灰铸铁和蠕墨铸 铁，能改变铸铁中石墨的 形态，改善铸造工艺，提 高铸铁的机械性能。在青 铜和黄铜冶炼中添加少量 的稀土金属能提高合金的 强度、延伸率、耐热性和 导电性
• 2. 镥为银白色金属，是稀 土元素中最硬和最致密的 金属;熔点1663°C，沸点 3395°C，密度9.8404。 镥在空气中比较稳定;氧化 镥为无色晶体，溶于酸生 成相应的无色盐。镥主要 用于研究工作，其它用途 很少。质软。溶于稀酸， 能与水缓慢作用。盐类无 色，氧化物白色。
四.镥的性质
• 1.物理性质
• ④金属镧和镍制成的
LaNi5贮氢材料，吸氢和 放氢速度快，每摩尔 LaNi5可贮存6.5—6.7摩 尔氢。在原子能工业中， 利用铕和钆的同位素的中 子吸收截面大的特性，作 轻水堆和快中子增殖堆的 控制棒和中子吸收剂。稀 土元素作为微量化肥，对 农作物有增产效果。打火 石是稀土发火合金的传统 用途，目前仍是铈组稀土 金属的重要用途。
五.镥---资源
• 目前世界上已知的稀 土矿物及含有稀土元 素的矿物有250多种， 稀土元素含量较高的 矿物有60多种，有工 业价值的不到10种。
• 中国稀土资源极其丰 富，其特点可概括为： 储量大、品种全、有 价值的元素含量高、 分布广。
• 中国稀土的工业储量 (按氧化物计)是国外稀 土工业储量的2.2倍。 国外稀土资源集中在 美国、印度、巴西、 澳大利亚和苏联等国， 工业储量(按氧化物计) 为701.11万吨。
外围电子排布： 核外电子排布： 电子亲合和能：0 4f14 5d1 6s2 2,8,18,32,9,2 KJ•mol-1 第一电离能： 523.5 KJ•mol1 第二电离能： 第三电离能： 0 1340 KJ•mol-1 KJ•mol-1
原子模型
3.综合性质
• ⑴镥的稀土金属是光泽介于银和铁之间。 杂质含量对它们的性质影响很大，因而载 于文献中物理性质常有明显差异。镧在 6°K时是超导体。大多数稀土金属呈现顺 磁性，钆在0℃时比铁具有更强的铁磁性。
• ③用稀土金属制备的稀土— 钴硬磁合金，具有高剩磁、 高矫顽力的优点。钇铁石榴 石铁氧体是用高纯Y2O3和 氧化铁制成单晶或多晶的铁 磁材料。它们用于微波器件。 高纯Gd2O3用于制备钇镓石 榴石，它的单晶用作磁泡的 基片。
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②在铸造铝硅合金中添加1%-
1.5%的稀土金属，可以提高高 温强度。在铝合金导线中添加 稀土金属，能提高抗张强度和 耐腐蚀性。Fe-Cr-Al电热合金 中添加0.3%的稀土金属，能提 高抗氧化能力，增加电阻率和 高温强度。在钛及其合金中添 加稀土金属能细化晶粒，降低 蠕变率，改善高温抗腐蚀性能。 用铈族混合稀土氯化物和富镧 稀土氯化物制备的微球分子筛， 用于石油催化裂化过程。稀土 金属和过渡金属复合氧化物催 化剂用于氧化净化，能使一氧 化碳和碳氢化物转化为二氧化 碳和水。镨钕环烷—烷基铝— 氯化烷基铝三元体系催化剂用 于合成橡胶。