化学：专题6课题2《镀锌铁皮锌厚度的测定》优质课件ppt优秀PPT.ppt

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1、化学：专题课题镀锌铁皮锌厚度的测定优质课件（苏教版选修）镀锌铁皮锌镀层厚镀锌铁皮锌镀层厚度的测定度的测定 有些盛放食品的铁罐是用有些盛放食品的铁罐是用“马口铁马口铁”(”(镀锡铁皮镀锡铁皮)制的制的,当当“马口铁马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔简洁铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔简洁穿透铁罐；穿透铁罐；屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮铁皮(镀锌铁皮镀锌铁皮)制成的制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑简而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑简洁在表面上扩绽开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易洁在表面上扩绽开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁

2、却不易被锈蚀。被锈蚀。你知道造成这种现象的原因吗你知道造成这种现象的原因吗?镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：H2eH2析氢腐蚀析氢腐蚀2H2OO24e4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）负极：负极：Fe2eFe2+正极：正极：H2eH2析氢腐蚀析氢腐蚀2H2OO24e4OH吸氧腐蚀吸氧腐蚀锌是银白色的金属。提水的小铁桶，常常见用白铁皮锌是银白色的金属。提水的小铁桶，常常见用白铁皮做的，在它的表面有着冰花状的结晶，这就是锌的结晶体。做的，在它的表面有着冰花状的结晶，这就是锌的结晶体。在白铁皮上镀了锌，主要是

3、为了防止铁被绣蚀。在白铁皮上镀了锌，主要是为了防止铁被绣蚀。然而，惊异的是，锌比铁却更易生锈：一块纯金属锌，然而，惊异的是，锌比铁却更易生锈：一块纯金属锌，放在空气里，表面很快就变成蓝灰色放在空气里，表面很快就变成蓝灰色生锈了。这是因生锈了。这是因为锌与氧气化合生成氧化锌的原因。为锌与氧气化合生成氧化锌的原因。可是这层氧化锌却特别致密，它能密密层层地覆盖在可是这层氧化锌却特别致密，它能密密层层地覆盖在锌的表面，爱护里面的锌不再生锈，锌就很难被腐蚀。正锌的表面，爱护里面的锌不再生锈，锌就很难被腐蚀。正因为这样，人们便在白铁皮表面镀了一层锌防止铁生绣。因为这样，人们便在白铁皮表面镀了一层锌防止铁生

4、绣。锌比铁活泼，假如遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为锌比铁活泼，假如遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为离子，自己烂穿了，却爱护了铁皮不受腐蚀。始终到锌全离子，自己烂穿了，却爱护了铁皮不受腐蚀。始终到锌全部腐蚀完了，铁才受到威逼。用镀锌的方法爱护内部的铁，部腐蚀完了，铁才受到威逼。用镀锌的方法爱护内部的铁，效果挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以爱护船效果挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以爱护船体。锌板烂得差不多了，再换上一块新的。体。锌板烂得差不多了，再换上一块新的。检索咨询检索咨询牺牲阳极的阴极爱护牺牲阳极的阴极爱护 在被爱护的金属器件上在被爱护的金属器件上 附附着一种更易失去电子的金属

5、或合着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为金的方法，称为“牺牲阳极的阴牺牲阳极的阴极爱护极爱护”。这种方法。这种方法 可以应用于可以应用于防止水下的船壳、防止水下的船壳、钢铁设备和地钢铁设备和地下管道的腐蚀。下管道的腐蚀。通通过过适适当当的的途途径径与与方方法法，测测定定出出镀镀锌锌铁铁皮皮中中锌锌的的质质量量（mZn)mZn)，然然后后依依据据mZnmZnhs2,hs2,计计算算求得镀锌层的厚度求得镀锌层的厚度h h镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理镀锌铁皮锌镀层厚度的测定原理如何测定镀锌层厚度和镀锌量？如何测定镀锌层厚度和镀锌量？方案方案1.1.将确定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液将确定

6、质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。上的锌的质量。（1 1）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是）下列装置中不能用于测量气体体积的装置是 E 反应所需时间反应所需时间太长；太长；测量氢气体积测量氢气体积易产生误差易产生误差方案方案2.2.将确定质量的镀锌铁皮（将确定质量的镀锌铁皮（W1W1）投入到足量的）投入到足量的FeSO4FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（称量（W2W2），计算铁皮上的锌的质量。），计算铁皮上的锌的质量。

7、ZnFeSO4ZnSO4Fe W6556966WW1W2 锌与铁的活动锌与铁的活动性差异不大，反性差异不大，反应几乎难以进行。应几乎难以进行。方案方案3.3.将确定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，将确定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸溶液中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOHNaOH溶液，溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最终称量。过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最终称量。Zn Zn 2HCl 2HCl ZnClZnCl2 2 H H2 2Fe Fe 2HCl 2HCl FeClFeCl2 2 H H2 2ZnClZnCl2 24NaOH 4N

8、aOH NaNa2 2ZnOZnO2 22NaCl 2NaCl 2H2H2 2O O FeClFeCl2 22NaOH 2NaOH Fe(OH)Fe(OH)2 2+2NaCl+2NaCl4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O O=4Fe(OH)4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2O O 沉淀的获得和称量较为困难，精度不高。方案方案4.4.将确定质量的镀锌铁皮投入到足量的将确定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOHNaOH溶液中，溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。充分反应后，取出铁片，洗涤、

9、烘干后称量。Zn Zn 2NaOH 2NaOH NaNa2 2ZnOZnO2 2 H H2 2 操作简洁，但反应速率过慢，时间较长。方案方案5.5.将确定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，将确定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入放入FeSO4FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。后称量。FeFeZnFeSO4溶溶液液负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H+2eH2 设计较为合设计较为合理。理。方案方案6.6.将确定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入将确定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOHNaOH溶液中，一

10、段时间后（当石墨表面无气泡析出时），溶液中，一段时间后（当石墨表面无气泡析出时），取出铁片，洗涤、烘干后称量。取出铁片，洗涤、烘干后称量。石墨石墨FeZnNaOH溶溶液液负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H2O2eH22OH 设计合理。设计合理。本试验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量本试验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差差(m)以及锌的密度以及锌的密度()和镀锌铁皮单侧的和镀锌铁皮单侧的面积面积(S)并结合公式并结合公式h=m/(2S)来测定镀来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。锌铁皮的锌镀层厚度。教材试验原理分析教材试验原理分析负极：负极：Zn2eZn2+正极：正极：2H+2eH2起先：产生氢气速

11、率较快（原电池原理）起先：产生氢气速率较快（原电池原理）后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消逝）后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消逝）试验原理试验原理m：用用_测量反应前后的质量测量反应前后的质量用用_来溶解铁皮表面的锌镀层来溶解铁皮表面的锌镀层电子天平电子天平(0.001g)6mol/LHClmZn2Sh h m2S镀锌铁片在镀锌铁片在HCl中产生中产生H2的速率由快快速转慢的速率由快快速转慢试验现象试验现象操作要点操作要点1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。2、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，精、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，精

12、确推断锌完全反应是本试验最重要的一环。确推断锌完全反应是本试验最重要的一环。若推断过早则会使锌未完全溶解（若推断过早则会使锌未完全溶解（）若过迟会使铁部分溶解（若过迟会使铁部分溶解（）3、数据的精确记录与处理及误差分析。、数据的精确记录与处理及误差分析。1、电子天平要当心运用：因电子天平属精密仪器、电子天平要当心运用：因电子天平属精密仪器.2、电子天平要精确读数：由于电子天平精密度高，稍、电子天平要精确读数：由于电子天平精密度高，稍有影响都有可能使它的读数发生变更。所以要等在不有影响都有可能使它的读数发生变更。所以要等在不受外界影响的状况下，天平显示数据稳定下来后再读受外界影响的状况下，天平显

13、示数据稳定下来后再读数。数。3、要刚好记录数据：数据对定量分析试验是至关重要、要刚好记录数据：数据对定量分析试验是至关重要的。假如前面有任何一处数据遗忘记录，都会使后续的。假如前面有任何一处数据遗忘记录，都会使后续试验丢失意义。试验丢失意义。留意事项留意事项一些思索一些思索另外一种测量其厚度的方法：另外一种测量其厚度的方法：方法是用螺旋测微器干脆测量铁片反应前后方法是用螺旋测微器干脆测量铁片反应前后的厚度，则厚度差的的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层即为镀锌铁皮的锌镀层厚度厚度(h)。具体比较见下表。具体比较见下表。用螺旋测微器测铁片的厚度用螺旋测微器测铁片的厚度数据数据记录记录镀锌铁镀锌铁皮皮质质量量(g)面面积积(mm2)厚度厚度*(mm)反反应应前前7.1601708.50.555反反应应后后6.650O.509O.509数据数据处处理理锌镀层锌镀层厚度厚度(mm)依据依据h=m/(2S)(锌锌的密度的密度=7.14g/cm3)h=(7.1606.650)(27.141031708.5)=0.021mm锌镀层锌镀层厚度厚度(mm)依据厚度差的依据厚度差的1/2即即为为镀锌铁镀锌铁皮的皮的锌镀层锌镀层厚度厚度(h)h=(0.5550.509)/2=0.023mm注：测定厚度为四次测定注：测定厚度为四次测定(铁皮上匀整取四个点铁皮上匀整取四个点)的平均值的平均值