人教版高中化学 专题4 第一单元材料的加工处理课件 苏教选修化学与技术.ppt

《人教版高中化学 专题4 第一单元材料的加工处理课件 苏教选修化学与技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中化学 专题4 第一单元材料的加工处理课件 苏教选修化学与技术.ppt（34页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第一第一单单元材料的加工元材料的加工处处理理2021/8/9 星期一1 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案学习目标学习目标第第一一单单元元材材料料的的加加工工处处理理2021/8/9 星期一2学学习习目目标标通通过实验过实验探究活探究活动动了解了解铝铝的阳极氧化等的阳极氧化等进进行金属行金属表面表面处处理的方法，以一些常理的方法，以一些常见见的化学腐的化学腐蚀为蚀为例，例，了解化学腐了解化学腐蚀蚀在材料加工在材料加工处处理中的理中的应应用。用。2021/8/9 星期一3课前自主学案课前自主学案一、金属的表面一、金属的表面处处理理1铝铝的阳极氧化的阳极氧化(

2、1)表面表面预处预处理：将理：将铝铝片浸入片浸入热热的的NaOH溶液中，目溶液中，目的：洗去油的：洗去油污污，去除表面的氧化膜。，去除表面的氧化膜。(2)阳极氧化：阳极氧化：电电解液解液为为20%H2SO4溶液，阳极：溶液，阳极：_，阴极：，阴极：_。铝铝片片碳棒碳棒2021/8/9 星期一4(3)染色：用冷蒸染色：用冷蒸馏馏水清洗水清洗铝铝制品，再将其浸在制品，再将其浸在1%氨水中，目的：氨水中，目的：_，再用蒸再用蒸馏馏水冲洗干水冲洗干净净。然后浸入染色液中染色。然后浸入染色液中染色。(4)封封闭闭：取出后用蒸：取出后用蒸馏馏水冲洗，再放入煮沸的水冲洗，再放入煮沸的蒸蒸馏馏水中浸煮一段水中

3、浸煮一段时间时间。中和表面的酸溶液中和表面的酸溶液2021/8/9 星期一5思考感悟思考感悟1家用家用铝铝制品表面的氧化膜是怎么形成的？制品表面的氧化膜是怎么形成的？【提示提示】家用家用铝铝制品表面的氧化膜是通制品表面的氧化膜是通过铝过铝的的阳极氧化形成的。阳极氧化形成的。2021/8/9 星期一62电镀电镀(1)电镀电镀是运用是运用_的原理，在金属器件表面的原理，在金属器件表面形成一薄形成一薄层层有抗腐有抗腐蚀蚀、抗磨、抗磨损损能力的金属能力的金属镀镀膜膜的的过过程。程。(2)通常，在通常，在镀镀槽中，待槽中，待镀镀的金属器件与的金属器件与电电源源_连连接作阴极，接作阴极，镀层镀层金属与金属

4、与电电源源_连连接作阳极，所使用的接作阳极，所使用的电镀电镀液含有液含有_。电解电解正极正极负极负极镀层金属离子镀层金属离子2021/8/9 星期一7(3)在在电镀电镀工工艺艺中，要求在中，要求在镀镀件上析出的件上析出的镀层镀层厚厚度均匀、光滑致密、与底度均匀、光滑致密、与底层层金属的附着力金属的附着力强强。使用少量使用少量_能改善能改善镀层镀层性能。此性能。此外，人外，人们们常在常在电镀电镀液中加液中加_，金属离，金属离子与配合子与配合剂剂形成形成_后，金属离子的后，金属离子的浓浓度明度明显显降低，金属在降低，金属在镀镀件上的析出速率得到件上的析出速率得到控制，从而得到控制，从而得到质质量量

5、较较好的好的镀层镀层。表面活性剂表面活性剂配合剂配合剂配合离子配合离子2021/8/9 星期一8二、腐二、腐蚀蚀加工技加工技术术1氢氢氟酸氟酸蚀蚀刻玻璃刻玻璃氢氢氟酸氟酸蚀蚀刻玻璃是刻玻璃是氢氢氟酸的特殊性氟酸的特殊性质质，能与玻，能与玻璃中璃中SiO2反反应应，其方程式，其方程式为为：_，据此，据此氢氢氟酸氟酸应应保存在塑料或保存在塑料或铅铅制容器中。制容器中。2电电路板的制作路板的制作印刷印刷电电路板是利用路板是利用Fe3的氧化性，离子方程式的氧化性，离子方程式为为：_，_为为氧氧化化剂剂。Fe34HF+SiO2=SiF42H2O2Fe3Cu=2Fe2Cu22021/8/9 星期一9思考感

6、悟思考感悟2在在实验实验室中，多余的室中，多余的氢氢氟酸氟酸应应如何如何处处理？理？【提示提示】氢氢氟酸是有毒气体氟酸是有毒气体HF的水溶液，的水溶液，实验实验时时要注意安全，要注意安全，实验实验后的后的废废液及剩余的液及剩余的氢氢氟酸要氟酸要放到指定的容器中，不能任意排放，以免放到指定的容器中，不能任意排放，以免污污染染环环境。境。2021/8/9 星期一10课堂互动讲练课堂互动讲练铝铝的阳极氧化的的阳极氧化的过过程程要点一要点一要点一要点一1表面表面预处预处理理铝铝材及其制品表面都会不同程度地存在着材及其制品表面都会不同程度地存在着污污垢垢和缺陷。氧化和缺陷。氧化处处理之前，要用化学和物理

7、的方理之前，要用化学和物理的方法法对对制品表面制品表面进进行清洗，裸露出行清洗，裸露出纯净纯净的金属基的金属基体，使得氧化着色体，使得氧化着色顺顺利利进进行。行。2021/8/9 星期一11(1)除去除去铝铝制品表面的油制品表面的油污污。(2)碱液浸碱液浸蚀蚀。2阳极氧化阳极氧化用硫酸作用硫酸作电电解液，以解液，以铝铝板或石墨作阴极，板或石墨作阴极，铝铝制品制品作阳极，接上作阳极，接上1324 V的的电电源。源。电电解，解，经经3040 min氧化完成。氧化完成。3染色染色用冷蒸用冷蒸馏馏水仔水仔细细清洗清洗铝铝制品，再将其浸在制品，再将其浸在1%的氨的氨水水(用蒸用蒸馏馏水配制水配制)中，中

8、和可能残留在孔隙中的中，中和可能残留在孔隙中的酸液。然后将酸液。然后将铝铝制品立即浸入事先准制品立即浸入事先准备备好的染色好的染色溶液中染色。溶液中染色。2021/8/9 星期一124封封闭闭从染色液中取出从染色液中取出铝铝制品，用蒸制品，用蒸馏馏水洗去表面的染水洗去表面的染色液。如果用的是有机染料，放入煮沸的蒸色液。如果用的是有机染料，放入煮沸的蒸馏馏水水中在中在95 以上的温度下保持以上的温度下保持20 min，就能完成封，就能完成封闭处闭处理。如果用的是无机染料，只要在理。如果用的是无机染料，只要在6080 温度下烘干。温度下烘干。2021/8/9 星期一13 将将铝铝件与另一种材料作件

9、与另一种材料作电电极，以某种溶液极，以某种溶液作作电电解液解液进进行行电电解，通解，通电电后在后在铝铝件与件与电电解液的接解液的接触面上逐触面上逐渐渐形成一形成一层层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，位存在着小孔，电电流从小孔通流从小孔通过过并并产产生生热热量使量使Al(OH)3分解，从而在分解，从而在铝铝件表面形成一件表面形成一层较层较厚的氧厚的氧化膜。某校化膜。某校课课外外兴兴趣小趣小组组根据上述原理，以根据上述原理，以铝铝件件和和铁铁棒棒为电为电极，一定极，一定浓浓度的度的NaHCO3溶液溶液为电为电解液解液进进行行实验实验。例例例例1 12021/8/9

10、星期一14(1)铝铝件表面形成件表面形成Al(OH)3的的电电极反极反应应式是式是_。(2)电电解解过过程中，必程中，必须须使使电电解液解液pH保持相保持相对稳对稳定定(不能太大，也不能太小不能太大，也不能太小)的原因是的原因是_。(3)用用NaHCO3溶液作溶液作电电解液，会减解液，会减缓缓阴极区溶液阴极区溶液pH的增大，能的增大，能说说明明这这一原理的离子方程式一原理的离子方程式为为_。2021/8/9 星期一152021/8/9 星期一162021/8/9 星期一17【点点评评】本本题题是学科内是学科内综综合合试题试题，涉及的知，涉及的知识识点有点有电电解原理，解原理，盐类盐类水解，以及

11、有关化合物的性水解，以及有关化合物的性质质等知等知识识。2021/8/9 星期一18变变式式训练训练1(2011年青年青岛调岛调研研)钢钢材厂家在生材厂家在生产钢产钢材之后材之后对对其表面其表面进进行行处处理，形成一理，形成一层层致密的氧化致密的氧化物保物保护层护层，而使用厂家在，而使用厂家在对钢对钢材材进进行加工使用前行加工使用前往往要除去往往要除去钢钢材表面的氧化物，其中一种常材表面的氧化物，其中一种常见见的的方法是利用硫酸与方法是利用硫酸与钢钢材反材反应应，除去氧化物并不是，除去氧化物并不是因因为为氧化物与酸反氧化物与酸反应应，而是由于氧化物里面的金，而是由于氧化物里面的金属属铁铁与酸反

12、与酸反应应生成了生成了氢氢气，使氧化物与金属分离气，使氧化物与金属分离脱落。但是在脱落。但是在实际实际生生产产中工人中工人师师傅有几个傅有几个问题请问题请你帮助解决一下：你帮助解决一下：2021/8/9 星期一19(1)反反应过应过程中溶液中程中溶液中_减少，减少，_增增加加(填离子填离子)。(2)工工业业上在除氧化物上在除氧化物过过程中，程中，铁铁除了与硫酸反除了与硫酸反应应外外还还与另一种离子反与另一种离子反应应，请请写出离子方程式：写出离子方程式：_。(3)为为了减少了减少废废物，物，请请你考你考虑虑可以从反可以从反应应后的溶液后的溶液中提取的物中提取的物质质是是_。答案：答案：(1)H

13、Fe2、Fe3(2)2Fe3Fe=3Fe2(3)绿矾绿矾2021/8/9 星期一20镀铜镀铜是运用是运用电电解原理，根据不同的解原理，根据不同的实验实验目的和目的和要求要求设计设计出不同的出不同的电电解装置。解装置。探究：探究：镀铜实验镀铜实验实验实验目的：在目的：在铁钉铁钉上上镀铜镀铜。实验实验用品：用品：材料：材料：铁钉铁钉、铜铜片或石墨片、硝酸片或石墨片、硝酸铜铜或硫酸或硫酸铜铜溶液、溶液、导线导线、外、外电电源。源。探究探究镀铜镀铜的原理的原理要点二要点二要点二要点二2021/8/9 星期一21实验设计实验设计：(1)将将铁钉铁钉清洗干清洗干净净，据，据电镀电镀原理：阳极金属材料原理：

14、阳极金属材料的原子失的原子失电电子，阴极上金属离子得子，阴极上金属离子得电电子。子。设计设计如如图图所示的装置所示的装置图图，在，在铁铁件上件上镀铜镀铜。(2)铜铜片作阳极材料，片作阳极材料，铁钉铁钉作阴极材料，作阴极材料，CuSO4溶溶液作液作电镀电镀液。液。2021/8/9 星期一22(3)接通直流接通直流电电源，一段源，一段时间时间后，在后，在铁钉铁钉上上镀镀上了上了均匀的一薄均匀的一薄层层金属金属Cu。电电极反极反应应式：式：阳极：阳极：Cu2e=Cu2；阴极：阴极：Cu22e=Cu。因此因此电镀电镀液液CuSO4溶液的溶液的浓浓度保持不度保持不变变。2021/8/9 星期一23由此例

15、可由此例可见见，在，在电镀电镀槽中，槽中，镀镀件作件作为为阴极；阳极阴极；阳极可以采用可以采用镀层镀层金属，利用离子阳极溶解提供金属，利用离子阳极溶解提供镀层镀层金属离子，也可以采用惰性金属离子，也可以采用惰性电电极材料，极材料，镀层镀层金属金属离子离子则则由由电镀电镀液提供；液提供；电镀电镀液通常采用含有液通常采用含有镀层镀层金属离子的金属离子的盐盐溶液。溶液。电镀时电镀时，为为了得到均匀、光了得到均匀、光滑、致密的滑、致密的镀层镀层，往往需要在，往往需要在电镀电镀液中加入各种液中加入各种助助剂剂。2021/8/9 星期一24 下列关于下列关于铜电铜电极的叙述正确的是极的叙述正确的是(双双选

16、选)()A铜锌铜锌原原电电池中池中铜铜是正极是正极B用用电电解法精解法精炼炼粗粗铜时铜时粗粗铜铜作阴极作阴极C在在镀镀件上件上电镀铜时电镀铜时可用金属可用金属铜铜作阳极作阳极D电电解稀硫酸制解稀硫酸制H2、O2时铜时铜作阳极作阳极例例例例2 22021/8/9 星期一25【解析解析】A叙述的是原叙述的是原电电池，池，铜铜不如不如锌锌活活泼泼，铜应为铜应为正极；正极；B、C、D叙述的是叙述的是电电解池。解池。电电解池解池的阳极的阳极发发生失生失电电子的氧化反子的氧化反应应，阴极，阴极发发生得生得电电子子的的还还原反原反应应。所以，精。所以，精炼铜时炼铜时，粗，粗铜应铜应放在阳极，放在阳极，镀铜时

17、铜镀铜时铜也也应应放在阳极以提供放在阳极以提供Cu2。而。而电电解稀硫解稀硫酸酸时时，如把，如把铜铜放在阳极，放在阳极，铜铜就会首先放就会首先放电电，阳极，阳极就不能就不能产产生生O2。【答案答案】AC2021/8/9 星期一26变变式式训练训练2若在若在铜铜片上片上镀银时镀银时，下列叙述中正确，下列叙述中正确的是的是()将将铜铜片接在片接在电电源的正极上源的正极上将将银银片接在片接在电电源源的正极上的正极上在在铜铜片上片上发发生的反生的反应应是是Age=Ag在在银银片上片上发发生的反生的反应应是是4OH4e=O22H2O需用硫酸需用硫酸铜铜溶液作溶液作电镀电镀液液需用硝酸需用硝酸银银溶液溶液

18、作作电镀电镀液液ABC D2021/8/9 星期一27解析：解析：选选B。应应用用银银作阳极接作阳极接电电源正极，源正极，铜铜作阴作阴极接极接电电源源负负极，极，选选用用AgNO3溶液溶液为电镀为电镀液，液，银银离离子在子在铜铜片上得片上得电电子被子被还还原：原：Age=Ag。则则正确。正确。2021/8/9 星期一28详见课详见课前自主学案：二、腐前自主学案：二、腐蚀蚀加工技加工技术术。氢氢氟酸是玻璃工氟酸是玻璃工业业、陶瓷工、陶瓷工业业的刻的刻蚀剂蚀剂，如玻璃上的花如玻璃上的花纹纹、温度、温度计计及化学及化学仪仪器上的刻度、器上的刻度、陶瓷上美陶瓷上美丽丽的花的花纹图纹图案都是利用案都是利

19、用氢氢氟酸的腐氟酸的腐蚀蚀性，性，请请回答：回答：腐腐蚀蚀加工技加工技术术要点三要点三要点三要点三例例例例3 32021/8/9 星期一29(1)使用使用氢氢氟酸要注意什么？氟酸要注意什么？_。(2)写出下列反写出下列反应应的化学方程式：的化学方程式：SiO2与与HF：_；CaSiO3与与HF：_。2021/8/9 星期一30【解析解析】(1)氢氢氟酸氟酸虽为虽为弱酸，但腐弱酸，但腐蚀蚀性很性很强强，使用使用时时不要与皮肤接触，要戴橡皮手套和防不要与皮肤接触，要戴橡皮手套和防护镜护镜。(2)SiO24HF=SiF42H2O；CaSiO36HF=CaF2SiF43H2O。【答案答案】见解析见解析

20、2021/8/9 星期一31变变式式训练训练3(2011年福州年福州调调研研)电电子工子工业业常用常用30%的的FeCl3溶液腐溶液腐蚀蚀敷在敷在绝缘绝缘板上的板上的铜铜箔，制造印刷箔，制造印刷电电路板。路板。(1)检验检验溶液中溶液中Fe3存在的存在的试剂试剂是是_，证证明明Fe3存在的存在的现现象是象是_。(2)写出写出FeCl3溶液与金属溶液与金属铜发铜发生反生反应应的化学方程式：的化学方程式：_。2021/8/9 星期一32(3)某工程某工程师为师为了从使用了从使用过过的腐的腐蚀废蚀废液中回收液中回收铜铜，并重新并重新获获得得纯净纯净的的FeCl3溶液，准溶液，准备备采用下列步采用下列步骤骤：请请写出上述写出上述实验实验中加入或生成的有关物中加入或生成的有关物质质的化学的化学式：式：_，_，_，_，_，_。2021/8/9 星期一33答案：答案：(1)KSCN溶液溶液出溶液溶液出现红现红色色(2)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2(3)FeFeCl2FeCuHClFeCl2HClCl22021/8/9 星期一34