【化学】6.2《镀锌铁皮锌镀层厚度的测定》课件1(苏教版选修6).ppt

1、镀锌铁皮锌镀层厚度的测定,有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制的,当“马口铁”铁罐被腐蚀时，锈斑呈点状分布，锈孔容易穿透铁罐； 屋檐的水槽、浇花用的水壶和水桶等器具一般是用白铁皮(镀锌铁皮)制成的,而白铁皮水槽被腐蚀时，锈斑容易在表面上扩展开来，镀锌层先被腐蚀而内部的铁却不易被锈蚀。,你知道造成这种现象的原因吗?,镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H 2e H2 析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）,负极：Fe 2e Fe2+ 正极：2H 2e H2 析氢腐蚀 2H2O O2 4e 4OH 吸氧腐蚀,锌是银白色的金属。

2、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。在白铁皮上镀了锌，主要是为了防止铁被锈蚀。 然而，奇怪的是，锌比铁却更易生锈：一块纯金属锌，放在空气里，表面很快就变暗生锈了。这是因为锌与氧气化合生成氧化锌的缘故。 可是这层氧化锌却非常致密，它能严严实实地覆盖在锌的表面，保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锈。 锌比铁活泼，如果遇到锈蚀，锌不断放出电子，成为离子，自己烂穿了，却保护了铁皮不受腐蚀。一直到锌全部腐蚀完了，铁才受到威胁。用镀锌的办法保护内部的铁，效果挺好。在轮船的外壳上，铆上一块锌板，可以保护船体。锌板

3、烂得差不多了，再换上一块新的。,牺牲阳极的阴极保护 在被保护的金属器件上 附着一种更易失去电子的金属或合金的方法，称为“牺牲阳极的阴极保护”。这种方法 可以应用于防止水下的船壳、 钢铁设备和地下管道的腐蚀。,通过适当的途径与方法，测定出镀锌铁皮中锌的质量（mZn)，然后根据mZnhs2,计算求得镀锌层的厚度h,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？,本实验利用镀锌铁皮被腐蚀前后的质量差(m)以及锌的密度()和镀锌铁皮单侧的面积(S)并结合公式h =m/(2S)来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。,教材实验原理分析,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H+ 2e H2,开始：产生氢气

4、速率较快（原电池原理） 后期：产生氢气速率显著减慢（原电池消失）,实验原理,m：,电子天平(0.001g),14稀H2SO4,用_测量反应前后的质量 用_来溶解铁皮表面的锌镀层 用_来测量铁皮的面积,直尺(1mm),电子天平、烧杯、镊子、直尺（精密度为1mm） 1:4的硫酸、酒精灯、三脚架、石棉网、 滤纸等。,2020/8/13,实验步骤,取样(5cm5cm),称量,溶解,洗涤、烘干,称量,数据处理,镀锌铁片在H2SO4中产生H2的速率由快迅速转慢,实验现象,操作要点,1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。 2、锌在稀硫酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，准确判断锌完全反应是本实验最重要的一

5、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（ ） 3、数据的准确记录与处理及误差分析。 反 应后从酸液中取出的铁皮应先用蒸馏水冲洗， 再用滤纸吸干，然后加热烘干，冷却后称量,一些思考,另外一种测量其厚度的方法： 方法是用螺旋测微器直接测量铁片反应前后的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度 (h)。具体比较见下表。,用螺旋测微器测铁片的厚度,注：测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点)的平均值,1、电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器. 2、电子天平要准确读数：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化。所以要等在不受外界影响的情况下，天平显示数据

6、稳定下来后再读数。 3、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录，都会使后续实验丧失意义。,注意事项,2020/8/13,【例1】某同学测定镀锌铁皮中锌镀层的厚度，实验步骤如下。 （1）测量三块镀锌铁皮的长度与宽度，记录数据。 （2）用电子天平分别称量三块镀锌铁皮的质量。 （3）将镀锌铁皮放入烧杯中，加入硫酸。反应时用玻璃棒 小心翻动镀锌铁皮，该操作的目的是 。 若没有这步操作，则所测得的锌镀层厚度的结果会 。,使铁皮两边锌镀层都充分反应,偏小,（4）当反应速率突然减慢时，立即取出并 ， 该操作的目的是为了 。 （5）将铁皮放在石棉网上，用 ， 这样操作的

7、目的是 。 若不烘干，则计算得到镀锌层厚度结果 ， 若改用酒精灯持续强热，则会造 成,用自来水冲洗铁皮表面的酸溶液,防止内层铁跟酸溶液发生反应,酒精灯小火烘干,除去铁皮表面的水,偏低,铁与空气中的氧气反应，造成误差,2020/8/13,【思考与交流】 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 , 原因是 。 2、检验铁片是否洗净的方法： .,产生氢气速率突然变慢，,开始时锌、铁、硫酸形成了原电池，因此反应快，当Zn反应完后，铁-锌原电池消失，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,取少量

8、最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液， 若无白色沉淀，则说明已洗净。,方案1.将一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，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。,反应所需时间太长； 测量氢气体积易产生误差,方案2.将一定质量的镀锌铁皮（W1）投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量（W2），计算铁皮上的锌的质量。,Zn FeSO4 ZnSO4 Fe W 56 9 W W1W2,锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行。,方案3.将一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NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，

9、最后称量。,Zn 2HCl ZnCl2 H2 Fe 2HCl FeCl2 H2 ZnCl24NaOH Na2ZnO22NaCl 2H2O FeCl22NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O,沉淀的获取和称量较为困难，精度不高。,方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,Zn 2NaOH Na2ZnO2 H2,操作简单，但反应速率过慢，时间较长。,方案5.将一定质量的镀锌铁皮与另一纯铁片用导线连接，放入FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H+ 2e H2,设计较为合理。但不易判断锌什么时候反应完,方案6.将一定质量的镀锌铁皮与石墨用导线连接，放入NaOH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。,负极：Zn 2e Zn2+ 正极：2H2O 2e H22OH,设计合理。操作简单，且实验精确度较高,2020/8/13,（6）用镀锌铁皮B、C重复如下操作，并记录数据。 （7）根据实验数据，完成下表，求出镀锌铁皮的镀锌层