2017-2018学年高中化学苏教版（浙江专版）选修6教学案：专题6+课题2+镀锌铁皮锌镀层厚度的测

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1、课题2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定［浙江选考•加试要求］1.电子天平的使用。2.镀锌铁皮锌镀层厚度测定的原理（与酸或碱反应）和操作流程。3.实验数据的处理和测定过程中产生误差的原因分析。目标•考纲解读厂、1・学会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多种实验方案，能根据实验条件比较方案的优劣。厂、2.学会用化学方法测镀锌铁皮锌镀层厚度。3.了解测定过程中产生误差的原因，并能对实验中的数据厂、进行处理。4.通过实验了解镀锌铁皮锌镀层厚度测定基本思路，学习厂、用化学定量分析方法解决实际问题，学习科学研究的方法和误差分析的方法。Dm实验要素先知道锌的电化学腐蚀用化学方法测定镀锌铁皮镀层厚度是原电池、电

2、解及电镀知识的迁移和应用。当将镀锌铁皮放到酸中时，能迅速形成原电池,同时产生大量的氢气。其中锌是负极，铁是正极,电极反应如下：负极：Zn-2e=Zn2+；正极：2H++2e"=H2to当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，并以此作为判断锌镀层是否完全反应掉的依据。实验过程详剖析［器材与原理］相关器材烧杯(培养皿)、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、蹑子、玻璃棒、尺(精度为0.1cm)、电子天平(精度为0.001g)o相关原理(1)准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则会使锌未完全溶解;若过迟会使铁部分溶解,都会增加实验误差。判断锌在酸中完全溶解的实验现象是产生氢气速率

3、显著变慢,其依据是锌反应完原电池作用消失，铁和酸反应减慢。(2)结合计算公式：〃=亀尹’本实验产生误差的主要原因有：镀锌铁片长、宽测量;反应前后铁皮质量称量；终点判断；反应后铁皮洗涤；铁皮未烘干。措施：提高测量工具的精密度，减小系统误差。重复测量三次，取平均值，减小偶然误差。(3)测定锌镀层质量的其他方法为了减缓露置在空气中的铁的电化学腐蚀，在铁皮表面往往镀上一薄层锌，通常称“白铁皮”。“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一。锌镀层是铁皮的保护膜，这层膜的厚度及均匀度是判断镀层质量的重要指标。方案1：原理Zn能溶于强碱溶液中，但铁不与强碱反应。反应的化学方程式为Zn+2Na

4、OH+2H2O一NaJZn(OH)4］+H2仁过程称量镀锌铁皮的总质量，然后将镀锌铁皮投入足量的NaOH溶液中，使其反应完全后，取出铁皮，用水冲洗，烘干称量，通过称量反应前后铁皮的质量，计算两者的质量差，即为锌镀层的质量。方案2：原理Zn+2HC1—ZnCl2+H2t,Fe+2HC1—FeCl2+H2to过程将镀锌铁皮投入足量的6molL-'盐酸中，使其完全溶解，通过测定生成H2的体积，计算混合物中锌的质量。方案3：原理Zn+FcSO4Fc+ZnSO4o过程将镀锌铁皮投入足量的FeSO4溶液中，使其充分反应后，取出铁皮，用水冲洗、烘干后，称量，根据反应前后铁皮的质量差，计算锌镀层的质量。［实

5、验与拓展］实验流程实验一：镀锌铁皮与盐酸的反应(1)取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。(2)用电子天平分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。(1)将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入40mL6molL-1盐酸。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应。到反应速率突然减小时(产生气泡的速率变得极慢)，立即将未反应的铁片取出，用自来水冲洗掉附着的酸液。(2)将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。(3)分别用镀锌铁皮B、C重复进行实验步骤(3)、(4)o(4)根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的锌镀层厚度。实验二：镀锌铁皮与

6、氢氧化钠溶液的反应(1)取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。(2)用电子天平分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。(3)将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入约40mL6molL-1氢氧化钠。反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应，到反应速率为零(几乎不产生气泡)时，将未反应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的碱液。(4)将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。(5)分别用B、C重复进行实验步骤(3)、(4)o(6)根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。对点集训1.在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中，下列操

7、作会导致测定结果偏高的是()A.过早判断反应终点B.过迟判断反应终点C.锌在酸中溶解后，铁皮未烘干就去称重D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大解析：选B过迟判断反应终点导致部分铁溶解，加1一加2偏大而引起结果偏高。过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使如一加2偏小而引起结果偏低。2.实验是化学的最高法庭。以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池，人们普遍认为铝是负极。某研究性