高中化学 6.2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定教案5 苏教版选修6

镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
教学目标
知识与技能
⑴学会用电子天平称量物质的质量。

⑵学会用化学方法测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。

⑶了解测定过程中产生误差的原因，并能对实验中的数据进行处理。

⑷学会书写定量测定与分析实验报告。

过程与方法
通过实验使学生进一步掌握定量分析的一般方法。

情感、态度和价值观
提高学生的实验兴趣，培养学生勤于创新、敢于实践的科学品质。

教学建议
在“知识预备”部分的教学中，要首先引导学生复习和探究锌、铁的性质，复习原电池反应、电镀的工作原理，使学生不仅掌握教材上介绍的测定原理和测定方法，而且让学生尝试自己设计多种实验方案，并进行预备实验（或者查询资料），筛选出较好的测定方法。

在数据记录与处理的教学中，要提醒学生注意数据的记录、误差和有效数字的运算规则。

实验原理
计算厚度的关系式：h =△m/(2ρS)
①用电子天平测量反应前后的质量，计算可得△m。

②用6mol/L盐酸来溶解铁皮表面的锌镀层
实验现象
镀锌铁片在HCl中产生H2的速率由快迅速转慢
说明： 1、该现象非常明显，很容易做出判断
2、不宜用硫酸替代盐酸做该实验
3、耗时短，大约1分钟即可完成
操作要点
1．准确量取一定面积的镀锌铁皮。

尽量做到剪裁后边缘光洁，不起皱，否则会增大面积测量的难度；以剪成正方形为佳，可测量不同的位置取平均值以减少误差。

2．在反应时应该轻微振荡烧杯或者使用塑料镊子不时翻动镀锌铁皮，以免反面与盐酸接触不充分而反应不完全。

3．准确判断反应终点。

反应终点的实验现象：镀锌铁片在HCl中产生H2的速率明显减少，并且颜色变暗。

若判断过早则锌溶解不完全；判断过迟会使部分铁溶解，这样都会使实验的准确度下降。

事实证明其终点很容易判断的，一般1分钟左右即反应完全。

4．镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数，尤其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。

其它方法
在本课题中，用到了精度达0.001g的电子天平。

由于在以前的化学实验中并不需要该仪器，所以有些学校可能并不具有该实验仪器。

为此，我尝试了用螺旋测微器直接测量镀锌铁皮反应前后的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度 (h)。

附：教参提供的实验方案
方案1：将镀锌铁片投入足量的6mol/L的盐酸中，使其完全溶解，通过测量生成氢气的体积，计算出铁片上锌的质量。

评价：实验耗时长，实验精确度不高
方案2：将镀锌铁片投入足量的3mol/L硫酸亚铁溶液中，过一段时间后，取出铁片，用水
冲、洗烘干后，再称量。

评价：几乎不反应
方案3：将镀锌铁片投入足量的6mol/L盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，将沉淀过滤，待滤渣烘干、灼烧后，再称量。

评价：操作麻烦，实验精确度不高
方案4：将镀锌铁片投入足量的6mol/L NaOH溶液中，待充分反应后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。

评价：操作简单，原理科学，但反应速率太小
方案5：将镀锌铁片与另一块纯铁片用一根导线连接起来，放入盛有3mol/L硫酸亚铁溶液的烧杯中，过一段时间后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。

评价：设计合理，但终点不好判断
方案6：将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来，放入盛有6mol/L NaOH溶液中，过一段时间后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。

评价：操作简单，但耗时长
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