《高中化学 4.1 材料的加工处理教学课件1 苏教版选修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 4.1 材料的加工处理教学课件1 苏教版选修2（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一单元 材料的加工处理,课堂互动讲练,课前自主学案,学习目标,第一单元 材料的加工处理,学习目标 通过实验探究活动了解铝的阳极氧化等进行金属表面处理的方法，以一些常见的化学腐蚀为例，了解化学腐蚀在材料加工处理中的应用。,课前自主学案,一、金属的表面处理 1铝的阳极氧化 (1)表面预处理：将铝片浸入热的NaOH溶液中，目的：洗去油污，去除表面的氧化膜。 (2)阳极氧化：电解液为20%H2SO4溶液，阳极：_，阴极：_。,铝片,碳棒,(3)染色：用冷蒸馏水清洗铝制品，再将其浸在1%氨水中，目的：_，再用蒸馏水冲洗干净。然后浸入染色液中染色。 (4)封闭：取出后用蒸馏水冲洗，再放入煮沸的蒸馏水中浸
2、煮一段时间。,中和表面的酸溶液,思考感悟 1家用铝制品表面的氧化膜是怎么形成的？ 【提示】 家用铝制品表面的氧化膜是通过铝的阳极氧化形成的。,2电镀 (1)电镀是运用_的原理，在金属器件表面形成一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。 (2)通常，在镀槽中，待镀的金属器件与电源_连接作阴极，镀层金属与电源_连接作阳极，所使用的电镀液含有_。,电解,正极,负极,镀层金属离子,(3)在电镀工艺中，要求在镀件上析出的镀层厚度均匀、光滑致密、与底层金属的附着力强。使用少量_能改善镀层性能。此外，人们常在电镀液中加_，金属离子与配合剂形成_后，金属离子的浓度明显降低，金属在镀件上的析出速率得到控制，
3、从而得到质量较好的镀层。,表面活性剂,配合剂,配合离子,二、腐蚀加工技术 1氢氟酸蚀刻玻璃 氢氟酸蚀刻玻璃是氢氟酸的特殊性质，能与玻璃中SiO2反应，其方程式为：_，据此氢氟酸应保存在塑料或铅制容器中。 2电路板的制作 印刷电路板是利用Fe3的氧化性，离子方程式为：_，_为氧化剂。,Fe3,4HF+SiO2 = SiF42H2O,2Fe3Cu=2Fe2Cu2,思考感悟 2在实验室中，多余的氢氟酸应如何处理？ 【提示】 氢氟酸是有毒气体HF的水溶液，实验时要注意安全，实验后的废液及剩余的氢氟酸要放到指定的容器中，不能任意排放，以免污染环境。,课堂互动讲练,1表面预处理 铝材及其制品表面都会不同程
4、度地存在着污垢和缺陷。氧化处理之前，要用化学和物理的方法对制品表面进行清洗，裸露出纯净的金属基体，使得氧化着色顺利进行。,(1)除去铝制品表面的油污。 (2)碱液浸蚀。 2阳极氧化 用硫酸作电解液，以铝板或石墨作阴极，铝制品作阳极，接上1324 V的电源。电解，经3040 min氧化完成。 3染色 用冷蒸馏水仔细清洗铝制品，再将其浸在1%的氨水(用蒸馏水配制)中，中和可能残留在孔隙中的酸液。然后将铝制品立即浸入事先准备好的染色溶液中染色。,4封闭 从染色液中取出铝制品，用蒸馏水洗去表面的染色液。如果用的是有机染料，放入煮沸的蒸馏水中在95 以上的温度下保持20 min，就能完成封闭处理。如果用
5、的是无机染料，只要在6080 温度下烘干。,将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。,(1)铝件表面形成Al(OH)3的电极反应式是_。 (2)电解过程中，必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是 _。 (3)用NaHCO3溶液作电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的离子方程式为 _。,
6、【点评】 本题是学科内综合试题，涉及的知识点有电解原理，盐类水解，以及有关化合物的性质等知识。,变式训练1 (2011年青岛调研)钢材厂家在生产钢材之后对其表面进行处理，形成一层致密的氧化物保护层，而使用厂家在对钢材进行加工使用前往往要除去钢材表面的氧化物，其中一种常见的方法是利用硫酸与钢材反应，除去氧化物并不是因为氧化物与酸反应，而是由于氧化物里面的金属铁与酸反应生成了氢气，使氧化物与金属分离脱落。但是在实际生产中工人师傅有几个问题请你帮助解决一下：,(1)反应过程中溶液中_减少，_增加(填离子)。 (2)工业上在除氧化物过程中，铁除了与硫酸反应外还与另一种离子反应，请写出离子方程式：_。
7、(3)为了减少废物，请你考虑可以从反应后的溶液中提取的物质是_。 答案：(1)H Fe2、Fe3 (2)2Fe3Fe=3Fe2 (3)绿矾,镀铜是运用电解原理，根据不同的实验目的和要求设计出不同的电解装置。 探究：镀铜实验 实验目的：在铁钉上镀铜。 实验用品： 材料：铁钉、铜片或石墨片、硝酸铜或硫酸铜溶液、导线、外电源。,实验设计： (1)将铁钉清洗干净，据电镀原理：阳极金属材料的原子失电子，阴极上金属离子得电子。设计如图所示的装置图，在铁件上镀铜。 (2)铜片作阳极材料，铁钉作阴极材料，CuSO4溶液作电镀液。,(3)接通直流电源，一段时间后，在铁钉上镀上了均匀的一薄层金属Cu。 电极反应式
8、： 阳极：Cu2e=Cu2； 阴极：Cu22e=Cu。 因此电镀液CuSO4溶液的浓度保持不变。,由此例可见，在电镀槽中，镀件作为阴极；阳极可以采用镀层金属，利用离子阳极溶解提供镀层金属离子，也可以采用惰性电极材料，镀层金属离子则由电镀液提供；电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液。电镀时，为了得到均匀、光滑、致密的镀层，往往需要在电镀液中加入各种助剂。,下列关于铜电极的叙述正确的是(双选)( ) A铜锌原电池中铜是正极 B用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极,【解析】 A叙述的是原电池，铜不如锌活泼，铜应为正极；B、C、D叙述的
9、是电解池。电解池的阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应。所以，精炼铜时，粗铜应放在阳极，镀铜时铜也应放在阳极以提供Cu2。而电解稀硫酸时，如把铜放在阳极，铜就会首先放电，阳极就不能产生O2。 【答案】 AC,变式训练2 若在铜片上镀银时，下列叙述中正确的是( ) 将铜片接在电源的正极上 将银片接在电源的正极上 在铜片上发生的反应是Age=Ag 在银片上发生的反应是4OH4e=O22H2O 需用硫酸铜溶液作电镀液 需用硝酸银溶液作电镀液 A B C D,解析：选B。应用银作阳极接电源正极，铜作阴极接电源负极，选用AgNO3溶液为电镀液，银离子在铜片上得电子被还原：Age=Ag。则正
10、确。,详见课前自主学案：二、腐蚀加工技术。 氢氟酸是玻璃工业、陶瓷工业的刻蚀剂，如玻璃上的花纹、温度计及化学仪器上的刻度、陶瓷上美丽的花纹图案都是利用氢氟酸的腐蚀性，请回答：,(1)使用氢氟酸要注意什么？ _。 (2)写出下列反应的化学方程式： SiO2与HF：_； CaSiO3与HF：_。,【解析】 (1)氢氟酸虽为弱酸，但腐蚀性很强，使用时不要与皮肤接触，要戴橡皮手套和防护镜。 (2)SiO24HF=SiF42H2O； CaSiO36HF=CaF2SiF43H2O。 【答案】 见解析,变式训练3 (2011年福州调研)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 (1)检验溶液中Fe3存在的试剂是_，证明Fe3存在的现象是_。 (2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：_。,(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得纯净的FeCl3溶液，准备采用下列步骤： 请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式： _，_，_， _，_，_。,答案：(1)KSCN溶液 溶液出现红色 (2)Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2 (3)Fe FeCl2 FeCu HCl FeCl2HCl Cl2,
