课件12张PPT。镀锌铁皮锌镀层厚度的测定实验原理h =△m/(2ρS) 本实验利用镀锌铁皮锌镀层溶解前后的质量差(△m)以及锌的密度(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:根据:h=△m/(2ρS)仪器和药品①用____________________测量反应前后的质量
② 用________________来溶解铁皮表面的锌镀层
③用________________来测量铁皮的面积电子天平(0.001g)6mol.L-1HCl直尺(1mm) 电子天平、烧杯、镊子、直尺(精密度为1mm)
6mol.L-1的盐酸、酒精灯、三脚架、石棉网、
滤纸等。实验步骤 取样(5cm×5cm) 称量 溶解洗涤、烘干 称量数据处理 镀锌铁皮在HCl中产生H2的速率由
快迅速转慢,颜色变暗。实验现象镀锌层溶解后镀锌层溶解前1、镀锌铁皮反应前后质量的精确测量与读数。
2、锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率显著变
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不完全溶解;若过迟
会使铁部分溶解,都会增加实验误差。操作要点3、镀锌铁皮反应前后质量的精确测量与读数,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。1、电子天平要小心使用:因电子天平属精密仪器,
要求学生小心使用防止损坏。
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
要在不受外界影响的情况下,天平显示读数稳
定下来后再读数(精确到0.001g)。
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。注意事项思考与建议 在本实验中,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,可能很多学校目前没有该仪器。这样该实验便无法按照刚才所述原理开展。我们尝试了另外一种测量其厚度的方法: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)。两实验比较后结果非常接近,具体比较见下表。注:测定厚度为五次测定(铁皮上随机取五个点)的平均值探索其它方法1、(物理方法)用电子天平称出镀锌铁皮的质量,
用排水法测出镀锌铁皮的体积(用50mL滴定管与
50mL容量瓶),结合密度可计算出锌镀层的厚度。2、将镀锌铁片投入足量的6mol·L-1盐酸中,使其完全溶解,通过测量生成氢气的体积,计算出铁片上的锌的质量。4、用6mol.L-1的NaOH溶液溶解镀锌铁皮,直到不再
产生气体为止。3、将镀锌铁片投入足量的6mol·L-1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。5、将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来,放入盛有6mol·L-1NaOH溶液中,当石墨棒过一段时间后,取出铁片,用水冲洗、烘干后,再称量。 除以上方案外,还可引导学生去查找资料,寻找一种金属活泼性介于锌与铁之间,然后可利用该金属与镀锌铁皮组成原电池进行实验。课件12张PPT。课 题 2镀锌铁皮锌镀层厚度
的测定
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、价值观
提高学生的实验兴趣,培养学生勤与创新、敢与实践的科学 品质。教学目标 在“知识预备”部分的教学中,教师首先要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,找出较好的测定方法。
在数据记录与处理的教学中,建议教师提醒学生注意数据的记录、误差和有效数字的运算规则。教学建议h =△m/(2ρS)实验原理△m:①用____________________测量反应前后的质量
② 用________________来溶解铁皮表面的锌镀层电子天平(0.001g)6 mol/LHCl引导学生设计方案镀锌铁片在HCl中产生H2的速率由快迅速转慢实验现象说明: 1. 该现象非常明显,学生很容易做出判断
2. 不宜用硫酸替代盐酸做该实验
3. 耗时短,大约2分钟即可完成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,都会增加实验误差。
3. 数据的准确记录与处理及误差分析。操作要点记录与结论一些思考 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,所以一般来讲相当学校目前可能并不具有该实验仪器,再加上该仪器价格不菲及相关领导可能没有及时给予重视,则很可能造成经费不宽裕的地区或学校放弃对该仪器的配备。如果是这样,该实验则无法开展,就会迫使实验成为“纸上谈兵”。我尝试了省新课程培训时介绍的方法: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)的平均值数据与结论附:教参提供其它实验方案方案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
方案2:将镀锌铁片投入足量的3 mol/L一硫酸亚铁溶液中,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6 mol·L-1NaOH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-1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-1NaOH溶液中,当石墨棒过一段时间后,取出铁片,用水冲洗、烘干后,再称量。
评价:操作简单,但耗时长