2019-2020年高中化学 专题六课题二 镀锌铁皮锌镀层厚度测定教案 苏教版选修6
苏教版高中化学镀锌铁皮镀层厚度的测定
6-2镀锌铁皮镀层厚度的测定本课题是继食醋总酸含量测定后的定量实验。
定量分析实验在科学研究中占有极为重要的地位。
本课题主要介绍定量分析的一般进程,定量分析实验方案的设计、常常利用定量分析仪器——电子天平的利用方式,和如何记录和处置数据,如何书写物质的定量分析实验报告等。
是全书两个定量分析实验的其中一个。
建议用1课时完成。
一、实验目标(1)初步学会用电子天平称量物质的质量。
(2)学会用化学方式测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。
(3)了解测定进程中产生误差的原因,并能对实验中的数据进行处置。
(4)学会书写定量测定与分析实验报告。
二、实验预习在“知识预备”部份的教学中,咱们第一要引导学生温习铁的性质和探讨锌的性质,温习原电池工作原理、电镀的目的等,使学生不仅掌握教材上介绍的测定原理和测定方式,而且让学生自己设计实验方案,并进行预备实验,通过度析比较找出操作方便省时、装置简单的测定方式。
在数据记录与处置的教学中,建议教师提示学生注意数据的记录与仪器的精密度相吻合。
三、实验仪器及药品(或用品)电子天平、烧杯、镊子、直尺(精密度为1mm)、的盐酸、酒精灯、三脚架、石棉网、滤纸等。
四、大体原理本实验利用镀锌铁皮侵蚀前后的质量差(△m)和锌的密度(ρ)和镀锌铁皮单侧的面积(S)来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。
即:h=△m/(2ρS)五、操作要点:1.准确量取必然面积的铁皮2.准确判断反映终点。
反映终点的实验现象:镀锌铁片在HC1中产生H2的速度明显减少,而且颜色变暗。
若判断过早则锌溶解不完全;判断过迟会使部份铁溶解,如此都会使实验的准确度下降。
3.镀锌铁片反映前后质量的精准测量与读数,尤其反映后从酸液中掏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。
六、试探与建议该实验依据教材提供的实验方案具有以下一些长处:反映迅速,耗时短;终点容易判断;实验原理、装置简单易理解等。
在此前的学习中,学生已经了解了锌、铁的一些物理化学性质,同时也学习了电化学的相关内容,因此,在本节教学中没必要过量的介绍锌的电化学侵蚀原理。
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。
2019-2020年高中化学 6.2《镀锌铁皮锌镀层厚度测定》教案 苏教版选修6
2019-2020年高中化学 6.2《镀锌铁皮锌镀层厚度测定》教案苏教版选修6【教学目标】知识与技能学会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多种实验方案能根据实验条件比较方案的优劣。
学会用化学方法测镀锌铁皮锌镀层厚度。
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。
过程与方法通过实验了解镀锌铁皮锌镀层厚度测定基本思路,学习用化学定量分析方法解决实际问题学习科学研究的方法和误差分析的方法。
情感、态度与价值观培养学生积极探究的精神和通过实验学习化学的方法【教学重点】镀锌铁皮锌厚度测定实验方案设计【教学难点】实验步骤的确定,误差分析【教学过程】引入:防止钢铁腐蚀,我们常在钢铁表面镀上一层金属,如锌。
锌的厚度与均匀程度成了判断镀层质量的重要指标。
展示:一块铁片(长方形)提问:那么,我们怎样通过实验,测定镀层的厚度?学生可能的回答:方案一:直接用尺测提问:除了直接测量厚度,还有什么间接方法?V (锌)=2 sh h= V (锌)/2sm(锌)=2ρ(锌)sh h= m(锌)/ 2ρ(锌)s方案二:测出m(总)、V(总)ρ(锌)V(锌)+ρ(铁)V(铁)=m(总)V(锌)+ V(铁)=V(总)方案三:将铁表面的锌反应掉,求出锌的质量m(锌)= m(前)—m(后)思考:用什么物质可以把锌反应完?试剂1:盐酸提问:如何判断锌恰好反应完?试剂2:氢氧化钠(资料:锌能与氢氧化钠反应)提问:用盐酸、氢氧化钠哪种试剂更有利于准确测定锌层厚度?提问:能否设计一个实验让铁也参与反应,求出锌的质量?方案四:将金属全部与酸反应,测出m(总)、m (氢气)m(锌)+ m(铁)= m(总)n(锌)+ n(铁)= m(氢气)/M(氢气)提问:如何准确的测定产生氢气的质量?学生评价各个方案以方案三为例学生设计实验步骤(演示:镀锌铁片放到盐酸中)师生共同分析实验过程中哪些操作会给实验带来误差归纳整理定量实验注意事项:作业布置:2019-2020年高中化学 6.3《有机物分子式和结构式的确定》教案旧人教版必修2教学知识点:1、相对密度的计算2、有机物分子式的确定3、量气装置4、乙醇的结构测定学法指导:1、用复习引导法,引入分子式的计算的一般方法。
2019-2020年高中化学选修6 实验化学课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定苏教版巩固辅导七
2019-2020年高中化学选修6 实验化学课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定苏教版巩固辅导七第1题【单选题】化学与生活息息相关,下列说法正确的是( )A、医用酒精的浓度通常是95%B、淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物C、自行车钢架生锈通常是电化学腐蚀所致D、煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,易造成水体的富营养化【答案】:【解析】:第2题【单选题】为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。
下列对实验结束时现象的描述不正确的是( )A、装置Ⅰ左侧的液面一定会下降B、左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低C、装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D、装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】:【解析】:第3题【单选题】利用下图装置进行实验,开始时,a、b两处液面相平,密封好,放置一段时间。
下列说法不正确的是( )A、a管发生吸氧腐蚀,b管发生析氢腐蚀B、一段时间后,a管液面高于b管液面C、a处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小D、a、b两处具有相同的电极反应式:Fe-2e^-=Fe^2^+【答案】:【解析】:第4题【单选题】下列说法不正确的是( )A、用电解法精炼粗铜的时候纯铜做阳极B、将镁块与钢铁输水管相连,可以防止钢铁腐蚀C、熔融烧碱的时候,不能使用石英坩埚D、可以用硫酸或者CO2中和碱性废水【答案】:【解析】:第5题【单选题】如图是模拟铁的电化学防护装置.以下叙述正确的是( )A、此装置属于电解池B、此装置中的铁极上发生氧化反应C、该电化学防护法称为“牺牲阳极阴极保护法”D、该电化学防护法称为“外加电源阴极保护法”【答案】:【解析】:第6题【单选题】下列叙述中,不正确的是:( )A、工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl^--2e^-=Cl2↑B、船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C、钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e^-=4OH^-D、电解池中的阳极和原电池中的负极上都发生还原反应【答案】:【解析】:第7题【单选题】下列叙述不正确的是( )A、铁表面镀锌,铁作阳极B、船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C、钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e^-===4OH^-D、铁遇冷的浓硫酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀【答案】:【解析】:第8题【单选题】对钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较,合理的是( )A、负极反应不同B、正极反应相同C、析氢腐蚀更普遍D、都是电化学腐蚀【答案】:【解析】:第9题【单选题】下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆;②改变金属内部结构;③保持金属表面清洁干燥;④在金属表面进行电镀;⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜,其中能对金属起到防护或减缓腐蚀作用的是( )A、①②③④B、①③④⑤C、①②④⑤D、全部【答案】:【解析】:第10题【单选题】研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示.下列有关说法正确的是( )A、锌片发生氧化反应作阴极B、电子从铁片经过导线流向锌片C、铁片上电极反应为:O2+2H2O+4e→4OH^﹣D、该装置可用于研究外加电流阴极保护法【答案】:【解析】:第11题【单选题】每年由于腐蚀造成的钢铁损失约占年产量的10~20%,金属的防腐十分重要。
高中化学 专题6 物质的定量分析 课题二 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定教学案 苏教版选修6
课题二镀锌铁皮锌镀层厚度的测定【学考报告】知识条目加试要求①电子天平的使用②镀锌铁皮锌镀层厚度测定的原理(与酸或碱反应)和操作流程③实验数据的处理和测定过程中产生误差的原因分析abc一、知识预备1.锌的电化学腐蚀锌的化学性质比铁活泼,如果镀锌铁皮的锌镀层被破坏,将在潮湿空气中发生电化学腐蚀,残留的锌镀层作为原电池的负极,锌先被腐蚀。
将镀锌铁皮放到酸中时,发生原电池反应,铁皮表面的锌镀层溶解,电极反应式如下:负极:Zn-2e-===Zn2+正极:2H++2e-===H2↑待锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率显著减慢,可以借此判断锌镀层是否反应完全。
思考1:表面镀锌的铁皮不易生锈,通称铅铁、白铁。
镀锌铁为什么不易生锈呢?提示①在铁的表面起到保护层的作用。
②如果镀层破坏,还可以形成锌铁原电池,铁作正极,利用牺牲阳极的阴极保护法原理,铁受到保护。
2.镀锌层厚度的测定称量与6 mol·L-1盐酸反应前后铁皮的质量(分别为m1、m2),两者之差就是锌镀层的质量(m1-m2),则锌镀层的总体积为V=m1-m2ρ,式中ρ为锌的密度,一般为7.14 g·c m-3。
若已知锌镀层单侧面积为S(可测),锌镀层单侧厚度为h,则V=2hS。
由以上两式可得m1-m2ρ=2hS,所以h=m1-m22ρS。
二、课题方案设计1.取三块镀锌铁皮(A、B、C,截自同一块镀锌铁皮),分别量出它们的长度与宽度。
2.用电子天平分别称量三块镀锌铁皮(A、B、C)的质量。
3.将镀锌铁皮A放入烧杯中,加入40 mL 1∶4稀硫酸。
反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮,使铁皮两边锌镀层都充分反应。
到反应速率突然减小时(产生气泡的速率变得极慢),立即将未反应的铁片取出,用自来水冲洗掉附着的酸液。
4.将铁片放在石棉网上,用酒精灯小火烘干,冷却后用电子天平称量。
5.分别用镀锌铁皮B 、C 重复进行实验步骤3、4。
6.根据实验所得数据,求出镀锌铁皮的锌镀层厚度。
2019-2020学年度高中选修6 实验化学化学课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定苏教版复习巩固一
2019-2020学年度高中选修6 实验化学化学课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定苏教版复习巩固一第1题【单选题】在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下电镀方案中正确的是( )A、锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Fe^2+B、锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Zn^2+C、锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含Fe^3+D、锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含Zn^2+【答案】:【解析】:第2题【单选题】下列说法一定正确的是( )A、周期表中同主族元素单质的熔点从上到下逐渐增高B、16g石墨与8g CH4所含共价键数目相等C、钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀,主要原因是海水含氧量高于河水D、若将AlCl3溶液、Na2SO3溶液蒸干并灼烧可分别得到AlCl3和Na2SO3【答案】:【解析】:第3题【单选题】下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是( )A、常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可以常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸B、二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器C、二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒D、铜的金属活泼性比铁的弱,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀【答案】:【解析】:第4题【单选题】模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示,下列说法错误的是( )A、若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B、若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H^++2e^-=H2↑C、若X为锌棒,开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀D、若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极上发生的反应为2H^++2e^-=H2↑【答案】:【解析】:第5题【单选题】如下图所示装置中都盛有0.1 mol·L^-1的NaCl溶液,放置一定时间后,装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是( )A、③①④②B、①②④③C、①②③④D、②①④③【答案】:【解析】:第6题【单选题】2008年10月8日,美籍华裔科学家钱永健获得2008年度诺贝尔化学奖.16岁时,他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目,荣获“美国西屋科学天才奖”.下列叙述正确的是( )A、金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B、将水库中的水闸(钢板)与外加直流电源的负极相连,正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀C、合金的熔点都高于它的成分金属,合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强D、铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe﹣3e^﹣=Fe^3+ ,继而形成铁锈【答案】:【解析】:第7题【单选题】铁在一定条件下容易生锈,下列有关铁生锈的叙述错误的是( )A、铁生锈一定伴随着物理变化B、铁生锈时,铁发生了缓慢氧化C、铁生锈的本质就是铁与氧气反应生成氧化铁D、铁生锈时,会有难以察觉的热量放出【答案】:【解析】:第8题【单选题】化学与生活密切相关,下列有关做法正确的是( )A、为增强明矾净水效果,可同时加入氢氧化钡溶液B、为防止铁制品生锈,可在铁制品的外层涂油漆或局部镀铜C、为增强除油污效果,可使用热的纯碱溶液清洗D、为防止植物油脂氧化,可将植物油脂露置于日光下【答案】:【解析】:第9题【单选题】如下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A、④>②>①>③B、②>①>③>④C、④>②>③>①D、③>②>④>①【答案】:【解析】:第10题【单选题】如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )A、②①③④⑤⑥B、⑤④③①②⑥C、⑤④②①③⑥D、⑤③②④①⑥【答案】:【解析】:第11题【单选题】铁制自来水管与下列材料作成的自来水龙头连接,自来水管锈蚀最快的是( )A、铁水龙头B、铜水龙头C、塑料水龙头D、陶瓷水龙头【答案】:【解析】:第12题【单选题】下列说法一定正确的是( )A、反应A(s)?2B(g)+C(g),当C的体积分数不变时,反应达到平衡状态B、将钢闸门与直流电源的正极相连,可防止钢闸门腐蚀C、用FeS为沉淀剂除去废水中的Hg^2^+:FeS(s)+Hg^2^+(aq)═HgS(s)+Fe^2^+(aq)D、增大反应物浓度可加快反应速率,因此可用浓硫酸与铁反应增大生成氢气的速率【答案】:【解析】:第13题【单选题】下列说法正确的是( )A、镀铜铁制品镀层破损后,铁制品比破损前更容易生锈B、标准状况下,22.4 L Cl2与足量NaOH溶液反应,转移电子数为2molC、水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应D、Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2固体,CO3^2^-水解程度减小,溶液的pH减小【答案】:【解析】:第14题【单选题】下列叙述错误的是( )A、生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B、用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C、铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀D、在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液【答案】:【解析】:第15题【填空题】某课外活动小组同学用如图装置进行实验,试回答下列问题①若开始时开关K与a连接,则铁发生电化学腐蚀中的______腐蚀.②若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为______.A、吸氧【答案】:【解析】:。
2019-2020年高中化学苏教版(浙江专版)选修6教学案:专题6 课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(含答案)
2019-2020年高中化学苏教版(浙江专版)选修6教学案:专题6 课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(含答案)[浙江选考·加试要求]—————————————————————————————————————1.电子天平的使用。
2.镀锌铁皮锌镀层厚度测定的原理(与酸或碱反应)和操作流程。
3.实验数据的处理和测定过程中产生误差的原因分析。
1.学会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多种实验方案,能根据实验条件比较方案的优劣。
2.学会用化学方法测镀锌铁皮锌镀层厚度。
3.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。
4.通过实验了解镀锌铁皮锌镀层厚度测定基本思路,学习用化学定量分析方法解决实际问题,学习科学研究的方法和误差分析的方法。
———————实验要素先知道锌的电化学腐蚀用化学方法测定镀锌铁皮镀层厚度是原电池、电解及电镀知识的迁移和应用。
当将镀锌铁皮放到酸中时,能迅速形成原电池,同时产生大量的氢气。
其中锌是负极,铁是正极,电极反应如下:负极:Zn-2e-===Zn2+;正极:2H++2e-===H2↑。
当锌完全溶解后,铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢,并以此作为判断锌镀层是否完全反应掉的依据。
———————实验过程详剖析[器材与原理]相关器材烧杯(培养皿)、酒精灯、火柴、三脚架、石棉网、镊子、玻璃棒、尺(精度为0.1 cm)、电子天平(精度为0.001 g)。
相关原理(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产生氢气速率显著变慢,其依据是锌反应完原电池作用消失,铁和酸反应减慢。
(2)结合计算公式:h=m1-m22ρS,本实验产生误差的主要原因有:镀锌铁片长、宽测量;反应前后铁皮质量称量;终点判断;反应后铁皮洗涤;铁皮未烘干。
措施:提高测量工具的精密度,减小系统误差。
重复测量三次,取平均值,减小偶然误差。
高中化学6.2镀锌铁皮锌镀层厚度的测定学案3(无答案)苏教版选修6
6.2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
拓展课题水果中维生素C含量的测定
学习目标:
1.学会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多种实验方案,能根据实验条件比较方案的优劣。
2.学会水果中维生素C含量的测定。
3.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。
情感目标:培养学生积极探究的精神和通过实验学习化学的方法。
学习重点难点:水果中维生素C含量的测定实验方案设计;实验步骤的确定,误差分析。
实验原理:
学习过程:
实验步骤:
1.维生素C标准溶液的配制称取5片Vc片,总质量为680mg,配成250mL溶液。
a = 136mg/L
2.果汁(或蔬菜汁)的准备
3. 维生素C药片中维生素C含量的测定
4.果汁或蔬菜汁中维生素C含量的测定
5.计算蔬菜或水果中维生素C的含量
橙汁中维生素C的含量= mg·L
大白菜蔬菜汁C的含量= mg·L-1
附照片
注意事项:
1、因Vc很容易被氧化,整个实验动作要快,且蒸馏水最好采用新煮沸而迅速冷却的。
2、超市买的橙汁较粘稠,过滤很慢,可适当稀释。
3、蔬菜汁的准备较费时,可将蔬菜切(剪)碎,加少量蒸馏水,然后在榨汁机进行。
(不过可能导致氧化加速)。
化学:专题6课题2《镀锌铁皮锌厚度的测定》优质课件ppt(苏(精)
注:测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点)的平均值
锌的外表,爱护里面的锌不再生锈,锌就很难被腐蚀。正 由于这样,人们便在白铁皮外表镀了一层锌防止铁生绣。
锌比铁活泼,假设遇到锈蚀,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 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 体。锌板烂得差不多了,再换上一块新的。
Zn + FeSO4 = ZnSO4 + Fe
65
56
66W
△W
9 W1-W2
锌与铁的活动
性差异不大,反 响几乎难以进展。
方案3.将肯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,再在所得溶液中参加过量的NaOH溶液, 过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀,最终称量。
Zn + 2HCl = ZnCl2+ H2↑ Fe + 2HCl = FeCl2+ H2↑
ZnCl2+4NaOH = Na2ZnO2+2NaCl +2H2O FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2 ↓+ 2NaCl
4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
沉淀的猎
取和称量较 为困难,精 度不高。
方案4.将肯定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液 中,充分反响后,取出铁片,洗涤、烘干后称量。
设计较为合 理。
方案6.将肯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〔当石墨外表无气泡析出 时〕,取出铁片,洗涤、烘干后称量。
负极:Zn -2e- = Zn2+
正极:2H2O +2e- = H2↑+2OH-
高中化学教案 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定-一等奖
基于高中化学核心素养培养的教学设计——“镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(二)”浙江省新昌中学张雪一、教学理念《2017年普通高中化学课程标准》提出“学科素养为核心、课程内容少而精、教学过程重实践、学业评价促发展”的基本理念。
让学生在形成化学学科核心素养的同时,能用科学的观点、知识、思路和方法,面对或解决现实生活中的某些问题。
要达成这样的课程目标,就要高度关注教学过程中的实验探究。
化学课程期待学生主动地参与学习过程,在实验探究中提出问题与假设、观察实验现象、获取信息、寻找证据、检验假设和总结结论等过程中获得化学知识,养成理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习。
化学学科核心素养是学生后天习得的终身受益成果,是公民基本素养的重要组成之一,是学生在解决实际生活中的化学问题时所表现出来的必备品格和关键能力。
化学学科核心素养主要包括:①宏观辨识与微观探析,②变化观念与平衡观念,③证据推理与模型认识,④实验探究与创新意识,⑤科学精神和社会责任。
二、教材分析本课内容选自苏教版《实验化学》专题6课题2《镀锌铁皮锌镀层厚度的测定》,一般分三学时,此设计针对第二学时——“实验:从不同角度设计测定方案并比较评价实验方案”。
通过前面几个专题的学习,学生基本了解了《实验化学》学习的一般思路,化学实验方案设计的一般过程,以及掌握了化学实验的一般技能,这为本课题的自主探究式学习带来了极大的方便。
因此,本课题主要是在教师指导下,充分发挥学生的主观能动性,由学生自主设计并进行分组探究以获得最优实验方案。
三、学习者分析通过本专题课题1《食醋总酸含量的测定》的学习,学生已经初步了解了定量化学实验方案设计的基本方法和步骤,掌握了一些基本的实验技能,以及如何撰写实验预习报告,这些为本节课的学习奠定了知识基础。
另外,高中学生已具备一定的动手实验操作能力、合作交流能力以及分析评价能力,这有利于实验探究活动的顺利进行。
四、教学目标1.在进行“实验:镀锌铁皮锌镀层厚度的测定”时,运用分组实验探究这一科学的学习手段,进行证据推理,自主探究,得出最佳实验方案。
高中化学苏教版选修六 专题6 课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(共20张PPT)
大胆创新,H+ = Zn2++ H2↑ Fe +2H+ = Fe2++H2↑
2. 负极:Zn -2e- = Zn2+ 正极: Fe2+ +2e- = Fe
3. Zn +2NaOH +2H2O = Na2[Zn(OH)4]+ H2↑ 4. Zn +2H+ = Zn2++ H2↑
作业:
完成数据处理以及实验报告的撰写
Zn +2NaOH +2H2O = Na2[Zn(OH)4]+ H2↑
操作简单,但 反应速率过慢, 时间较长。
方案4.本实验利用镀锌铁皮与酸反应前后的 质量差(△m)以及锌的密度(ρ)和镀锌铁皮单
2 侧的面积(S)并结合公式 h =△m/( ρS)来测定
镀锌铁皮的锌镀层厚度。
负极:Zn -2e- = Zn2+ 正极:2H+ +2e- = H2↑
综合分析,本实 验方案 最为可行
实验现象
镀锌铁片在HCl中产生H2的速率由快迅速转慢
【耗时短,大约2分钟即可完成】
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。
Zn +2H+ = Zn2++ H2↑ Fe +2H+ = Fe2++H2↑
虽然避免了测量
H2体积产生的误 差,但此反应所
需时间过长;
方案2.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。
Fe
Fe-Zn
FeSO4溶 液
高中化学 6.2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定教案2 苏教版选修6-苏教版高中选修6化学教案
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定 [内容提要] 以“镀锌铁皮锌镀层厚度的测定的教学设计”为例,探讨实验化学教学模块的教学方法,明确撰写实验报告在实验化学教学中的重要作用。
[关键词] 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定教学设计撰写实验报告一、设计背景:2006年,浙江省进入新课程实验,作为一个教育大省,省学科指导委员会把最具化学特色的选修模块《实验化学》作为每一位报考本科院校的理科学生必须选择的模块来学习,嘉兴市把该模块安排在高二第二学期的下半学期修习(上半学期学习《化学反应原理》模块)。
作为一门独立的纯实验的模块课程,应该怎样教学,才能体现实验化学的学科特点,有效的培养学生的实验技能并进而提高学生的化学科学素养,是值得我们化学教学工作者去不断地探索和总结的。
二、课题来源:江苏教育出版社的《实验化学》(2006年2月第1版,2007年11月浙江省第1次印刷)专题6-----物质的定量分析----课题2 ,教材第82页至第84页。
三、教材分析:通过前面几个专题以及本专题课题1-----《食醋总酸含量的测定》的学习,学生基本了解了《实验化学》学习的一般思路,化学实验方案设计的一般过程,已经基本掌握化学实验的一般技能,掌握了定量化学实验方案设计的基本方法和步骤,以及如何撰写化学实验报告等等,这给本课题的学习带来了极大的方便也为本课题的自主探究学习提供了可能。
因此,本课题主要通过在教师指导下,充分发挥学生的主观能动性,由学生自主设计并进行探究以获得最优实验方案,自主进行实验操作,记录实验数据并处理实验数据得出结论,通过小组合作讨论,加强同学之间的合作交流。
教材一开始从减缓铁的电化学腐蚀方面介绍了常用金属材料“白铁皮”,进而指出测定“白铁皮”锌镀层厚度的现实意义,让学生体验物质的定量分析与我们的生活是紧密相关的,非常明确地向学生展示了学习化学的价值取向,提出了本课题的学习的要求。
接着,通过“知识预备”栏目,回顾了与本专题有关的电化学知识,锌镀层厚度的测定原理,给出了一种实验方案,通过“检索咨询”栏目给出了其他实验方案,意在激发学生尽可能设计较多的测定方案,并通过实验比较、分析,优选操作最简、效果最好的实验方案。
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定-苏教版选修实验化学教案
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定-苏教版选修实验化学教案一、实验目的1.掌握利用直流阳极溶出法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的实验方法。
2.熟练掌握实验中的操作技能。
3.培养实验的动手能力和实验分析的思考能力。
二、实验原理2.1 镀锌铁皮锌镀层镀锌铁皮是将薄钢板用热浸镀或电解镀的方法,在铁皮表面覆盖一层锌层。
锌层的作用是有效地防止钢板的腐蚀和氧化。
2.2 直流阳极溶出法直流阳极溶出法是代表性的非破坏性电化学测试方法。
这种方法通常使用电解液,将被测物体作为阳极并连接到电路上,以便在被测体上形成电流密度。
被测体表面的阳极区域材料随时间的推移以离子形式游离出来并在电解液中沉积。
2.3 测量原理本实验采用直流阳极溶出法测量镀锌铁皮锌镀层的厚度。
首先,将测试样品置于溶液中,然后在阳极上施加一个电压。
电解液会侵入样品表面,在阳极区域形成溶液接触区。
该区域的锌被电离,漏出离子并在电流密度作用下材料以电化学反应被还原。
在还原过程中,电化学反应的电荷量等于还原锌离子的摩尔质量,总阳极区域接触时的质量差等于锌层质量。
因此,我们可以通过将质量差除以电荷量来计算锌层厚度。
$$ 锌层厚度= \\frac{质量差}{电荷量} $$其中,电荷量等于施加的电压乘以测试时间,质量差等于初始重量减去最终重量。
三、实验材料1.镀锌铁皮板2.砝码3.活性炭4.高纯氢氧化钠5.高纯硝酸6.无水乙醇7.去离子水8.电源9.外接电流表四、实验步骤4.1 实验前准备1.准备好电解池并加入活性炭。
2.在电解池中加入高纯度的氢氧化钠、硝酸等试剂。
3.用去离子水洗净镀锌铁皮板并晾干。
4.2 实验操作1.将清洁的镀锌铁皮板固定在电解池阳极上。
2.用外接电流表检测电路是否正常连接。
3.用高纯度的无水乙醇擦拭锌镀层,并称定质量。
将该板作为实验样品置于电解池中。
4.开始实验,施加电压并计时,待时间结束后,关闭电源。
5.从电解池中取出镀锌铁皮板,用去离子水洗净并晾干,称定质量。
高中化学专题6物质的定量分析课题二镀锌铁皮锌镀层厚度的测定同步课时限时训练苏教版选修6word格式
课题二镀锌铁皮锌镀层厚度的测定(时间:45分钟)1.镀锌铁皮的锌镀层被破坏后将在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,相关描述正确的是( )A.负极反应式为Fe-2e-===Fe2+B.负极反应式为Zn-2e-===Zn2+C.电子从铁流向锌D.铁不但得不到保护,反而被腐蚀得更快解析由于锌的金属活动性比铁强,因此,镀锌铁皮的锌镀层被破坏后在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,锌为负极被腐蚀,能够继续保护铁。
答案 B2.欲往铁片上镀上一层锌,下面装置能实现的是( )解析镀层金属锌作阳极,镀件金属铁片作阴极,只有C项符合条件。
答案 C3.在镀锌铁皮的锌镀层厚度的测定过程中,下列操作会导致测定结果偏高的是( ) A.过早判断反应终点B.过迟判断反应终点C.锌在酸中溶解后,铁皮未烘干就去称重D.在测定铁皮的面积时测得面积比铁皮的实际面积大解析过迟判断反应终点导致部分铁溶解,m1-m2偏大而引起结果偏高。
过早判断反应终点、铁皮未烘干就去称重则使m1-m2偏小而引起结果偏低。
答案 B4.电子天平是定量分析中常用的精密仪器,下列关于电子天平的说法正确的是( ) A.电子天平操作方便、读数稳定、准确度高,不同型号的电子天平具有相同的精确度B.电子天平是电子仪器,十分精密,不需要校准和调零C.电子天平具有归零键,因此烧杯不洁净或者潮湿都不影响使用D.天平使用时,要关上附近的窗户,不要撞击使用天平所在的桌面;读数时,侧门应关闭,防止气流影响称量解析电子天平十分精密,不同型号的电子天平具有不同的精确度;使用时需要校准和调零;烧杯不洁净或者潮湿都不能用其称量。
答案 D5.为检验某病人血液中的含钙量,现取10 mL血液样品稀释后用草酸铵[(NH4)2C2O4]处理成草酸钙沉淀,将此沉淀溶于过量的稀硫酸中,然后用0.5 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点(生成Mn2+、CO2、H2O),恰好消耗1.6 mL,则该病人血液中含钙量为( ) A.2.4 g·L-1B.8 g·L-1C.6 g·L-1D.12 g·L-1解析设10 mL样品中含Ca2+的物质的量为n,由题意可得关系式4~ 5Ca2+2KMnO4~5C2O2-2 50.5 mol·L-1×1.6×10-3 L n求得n=2×10-3 mol,血液中的含钙量为=8 g·L-1。
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2019-2020年高中化学专题六课题二镀锌铁皮锌镀层厚度测定教案苏教版选修6【教学目标】知识与技能学会设计用化学方法测定镀锌铁皮锌镀层厚度的多种实验方案能根据实验条件比较方案的优劣。
学会用化学方法测镀锌铁皮锌镀层厚度。
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。
过程与方法通过实验了解镀锌铁皮锌镀层厚度测定基本思路,学习用化学定量分析方法解决实际问题学习科学研究的方法和误差分析的方法。
情感、态度与价值观培养学生积极探究的精神和通过实验学习化学的方法【教学重点】镀锌铁皮锌厚度测定实验方案设计【教学难点】实验步骤的确定,误差分析【教学过程】引入:防止钢铁腐蚀,我们常在钢铁表面镀上一层金属,如锌。
锌的厚度与均匀程度成了判断镀层质量的重要指标。
展示:一块铁片(长方形)提问:那么,我们怎样通过实验,测定镀层的厚度?学生可能的回答:方案一:直接用尺测提问:除了直接测量厚度,还有什么间接方法?V (锌)=2 sh h= V (锌)/2sm(锌)=2ρ(锌)sh h= m(锌)/ 2ρ(锌)s方案二:测出m(总)、V(总)ρ(锌)V(锌)+ρ(铁)V(铁)=m(总)V(锌)+ V(铁)=V(总)方案三:将铁表面的锌反应掉,求出锌的质量m(锌)= m(前)—m(后)思考:用什么物质可以把锌反应完?试剂1:盐酸提问:如何判断锌恰好反应完?试剂2:氢氧化钠(资料:锌能与氢氧化钠反应)提问:用盐酸、氢氧化钠哪种试剂更有利于准确测定锌层厚度?提问:能否设计一个实验让铁也参与反应,求出锌的质量?方案四:将金属全部与酸反应,测出m(总)、m (氢气)m(锌)+ m(铁)= m(总)n(锌)+ n(铁)= m(氢气)/M(氢气)提问:如何准确的测定产生氢气的质量?学生评价各个方案以方案三为例学生设计实验步骤(演示:镀锌铁片放到盐酸中)师生共同分析实验过程中哪些操作会给实验带来误差归纳整理定量实验注意事项:作业布置:【专题要点】金属元素及其化合物的性质是高考中的重点内容.在高考题中主要以金属及其化合物的性质设计的实验、推断、计算的形式出现.在解这类题目时,除了掌握必要的有关金属元素及其化合物的性质和转化关系的知识外,还要具备一定的推理、实验和分析能力。
涉及到的考点有:1.金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律2.钠为代表的碱金属化合物性质及应用3.镁铝及其化合物的性质和应用4.铁铜及其化合物的性质和应用5.金属活动性关系与氧化还原知识和离子反应知识的联系应用6.常见的金属的性质与电解质溶液.电解理论的综合应用7.以金属元素及其化合物的性质为背景的综合计算8.以金属元素及其化合物的性质为背景的实验试题【考纲要求】1.常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)⑴了解常见金属的活动顺序。
⑵了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。
⑶了解合金的概念及其重要应用。
2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。
了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应3.以上各部分知识的综合应用⑴能依据所提供的资料或信息,获取并归纳元素化合物的性质。
⑵能够设计简单的实验,具备研究元素化合物性质的基本思路。
⑶尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质【教法指引】1.利用原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒来解决涉及金属知识的习题,深入理解金属单质(或原子)的还原性,金属阳离子的氧化性,注意从氧化还原的角度掌握金属知识主线2.理解联系元素周期表和元素周期律,利用电解质溶液相关知识解决金属离子的有关知识,包括相关的计算、分析、归纳是高考的基础考查点。
3.金属与酸的相关计算,以及涉及金属及其化合物知识的混合计算是高考经常考试的重点,尤其是联系新科技、新发现和社会相关的知识,注意解题方法的总结归纳。
【知识网络】一、金属元素的通性1、金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置:⑴结构特点:金属元素原子的最外层电子数____,原子的半径(与同周期元素相比)___。
⑵位置:金属元素集中于元素周期表的______方,分布于______族和所有的_____族中,_____族是完全由金属元素构成的族。
2、金属性强弱的判断规律:⑴跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度;⑵金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱;⑶置换反应;⑷原电池的正、负极;⑸电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。
3、金属单质的性质:⑴金属单质的化学性质:①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化:M-ne—=M n+。
可以根据___________判断金属单质还原性的强弱。
②金属单质跟酸反应的规律:按金属活动性顺序表______________________________A、与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应:________________________能与非氧化性酸发生置换反应,实质是:M+nH+= M n++H2↑等物质的量的金属与足量的酸反应,生成H2物质的量多少决定于什么?___________________。
等质量的金属跟足量的酸反应生成H2的多少应如何判断?__________________。
B、与强氧化性酸的反应:Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应强氧化性酸跟金属反应不能生成H2,为什么?写出几个典型的反应:_____________________________________________________4、金属氧化物:金属氧化物可分为__________、__________、___________三类。
⑴碱性氧化物,如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等,其性质是:_______________________。
⑵两性氧化物,如Al2O3,其性质是____________________⑶过氧化物,如Na2O2、BaO2等,其晶体中存在的阳离子是_____,阴离子是___;过氧化物典型的化学性质是,原因是,为什么H2O2也存在此典型性质?。
5、金属氢氧化物:NaOH、Ca(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2①属于强碱的是________________②难溶于水的是_________________③受热易分解的是________________④易被氧化的是_______________⑤能经水解反应生成的是________________⑥和HI反应不能生成对应价态金属盐的是_________。
实验室中如何制备Al(OH)3和Fe(OH)3?为什么?6、金属的冶炼:⑴原理:_______________________________________⑵方法:根据金属活动性强弱,常用以下三种方法:电解法,如:__________________________________;热还原法,如:__________________________________;热分解法,如:___________________________________。
7、金属活动性顺序表应用小结二、重点金属元素化合物1、镁铝及其化合物(1)镁是活泼金属,虽不跟碱性溶液反应,但能置换出酸中的氢,也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。
(2)注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解,以及对Al3+、存在条件的认识。
Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶),Al3+、只能分别存在于酸性与碱性溶液中Al3+与下列离子不能大量共存:、、、、、,其中是因为直接反应,其余均是“双水解”;与下列离子不能大量共存:H+、、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。
其中H+和是因为直接反应(+ +H2O=Al(OH)3↓+),其余也是“双水解”。
(3)注意正确理解图象的涵义图示中每个曲线或每条曲线的转折点(拐点),都反映了特定的反应,若没有找对,或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入(或通入)溶液(或气体)的量之比没搞清,易导致错误。
注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象:①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量;②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量;④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH 溶液直至过量;③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量;⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。
这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容,认真研究一定会有益处(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。
所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀,产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。
三、碱金属元素化合物(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中,Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质,所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。
(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。
若先发生反应:2 Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,必还发生2NaOH+ CO2=Na2CO3+H2O,即应先考虑Na2O2跟CO2的反应(3)正确理解“焰色反应”:①它是元素的一种物质性质。
无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。
它属物理变化过程。
②不是所有元素都有特征的焰色。
只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应③焰色反应的显色过程与气体物质燃烧时产生各色火焰的过程有着本质的区别。
焰色反应并非金属及其化合物自身发生燃烧反应而产生各种颜色火焰的过程,而是它们的原子或离子的外围电子被激发而产生的各种颜色的光的过程。
四、过渡元素化合物(1)与Fe2+在酸性条件下,不能共存。
(2)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。
FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。
但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能得到Fe(OH)3固体(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。
如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐色沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,而也可能含有Fe2+。
(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。
反应中若铁为足量,最终铁元素将以二价铁形式存在,因为2Fe3++Fe=3Fe2+21世专题十金属元素及其化合物1.a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为()A.1 :7 B.7 :1 C.7 :8 D.8 :72.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O22Fe2++4OH-。