《材料的加工处理》教案3

《《材料的加工处理》教案3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《材料的加工处理》教案知识回顾1.己知氧化性Fe3+>Cu2+,写出FC*与Cu反应的离子方程式？【提示】2Fc3++Cu=2Fe2++Cu2+2.什么是电解？【提示】在外加直流电作用、阴、阳离子分别在两极上发生氧化反应和还原反应，由电能转化为化学能。3.氢氟酸是一种弱酸，为什么它还可以蚀刻玻璃？【提示】HF具有很强的腐蚀性，可与玻璃中的SiO2反应。4HF+SiO2=SiF4T+2H2Oo学习目标1.知道材料是社会进步的物质基础，了解材料加工和性能优化与化学科学发展之间的关系。2.知道金属表面处理技术的重要性。通过实验探允活动，了解铝的阳极氧化，了解

2、利用电解原理进行金屈表面处理的方法。3.以氢氟酸蚀刻玻璃、用氯化铁制作电子线路板的工艺为例，了解化学腐蚀在材料加工处理屮的应用。教学过程一、金屈的表面氧化金属材料表面的耐腐蚀性能提高的方法：用化学方法改变金属材料表面的成分。常见的有：（1）在足够高的温度下，金属表面渗入某些其他元素；（2）用电化学方法或其他化学方法在金属表面形成具有防腐性能的氧化物膜或金属盐膜。1.铝的阳极氧化本方法是利用电化学方法使铝及铝合金表而生成致密的氧化膜。（1）铝的阳极氧化实验装置（装置图如下）I1!'!'—J碳棒(2)装置特点：铝片与直流电源正极相连作阳极；阴极材料可用碳棒

3、；电解质溶液为20%的硫酸。(3)阳极氧化法处理铝的优点：增强了铝制品的抗腐蚀和抗机械划伤能力，外表更加美观。(4)钢铁为何进行发蓝处理一般钢铁容易生锈，如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理，就能大大增强抗蚀能力，延长使用寿命。像武器、弹簧、钢丝等，就是常用这种方法來保护的。铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中，一定温度下经一定时间后，反应生成亚铁酸钠(NagFeCh)和铁酸钠(Na2Fe204),亚铁酸钠与铁酸钠相互作用生成四氧化三铁氧化膜。其反应方程式为：3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3T6Na2FeC)2+NaNO?+5

4、H2O—3Na2Fe2O4+NH3T+7NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH这层氧化膜呈黑色或黑蓝色，它结构致密，具有较强的抗腐蚀能力。1.电镀(1)定义：电镀是指运用电解的原理，在金属器件表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。(2)电镀装置特点：待镀金属器件与直流电源负极相连作阴极，镀层金属与电源正极相连作阳极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液°(3)电镀是电解原理的应用之一。电镀的基本原理是电镀液中的金属离子在电位差的作用下移动到阴极表面放电(析出金属)形成电镀层，阳极金属形成金属离子进入电

5、镀液，电镀液屮镀层金属离子的浓度几乎保持不变。(1)电镀的工艺要求：镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。①表面活性剂：其作用有两方面：a.除去表面的油污，使镀液易于在电极表而均匀铺展开来；b・附着在电极表面，对金属离子在电极上的放电起到一定的阻碍作用，使金属镀层细致均匀。②配合剂：a.其作用为使金属离子与英形成配合离子，明显降低金属离子的浓度，使金属在镀件上的析出速率得到控制，从而得到质量较好的镀层。b.从前使用的配合剂氟化物有剧毒，应尽量减少其使用，更环保的替代品正在不断研究屮。【例1】下列叙述正确的是()o①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少

6、量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝吋，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3/7H2OA.①②③④⑤B.①③④⑤C.①③⑤D.②④【解析】①Zn置换出Cu,Cu附在Zn表面，可形成Cu—Zn原电池，使Zn被腐蚀速率加快,也就是产生比速率加快。①正确。②镀层破损后，马口铁中形成Fc-Sn原电池，Fc较活泼,被腐蚀速率加快；白铁小形成Zn-Fe原电池，Zn较活泼被腐蚀，Fe被保护，②不正确。③电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极。③正确

7、。④正确。⑤正确。【答案】B【变式】将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层A1(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使A1(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCOs溶液为电解液进行实验。(1)铝件表面形成Al(0H)3的电极反应式是。(2)电解过程小，必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是(3)用NaHCOa溶液作电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的

8、离子方程式为o【解析】因为铝要生成Al3+,所以铝件应作阳极、铁棒作阴极。NaHCOs溶液为电