课题2镀锌铁皮镀层厚度的测定精

1、课题2镀锌铁皮镀层厚度的测定一、实验的基本原理本实验利用镀锌铁皮腐蚀前后的质量差（ m）以及锌的密度（p ）和镀锌铁皮单侧的面积（S）并结合公式h = m/（2 p S）来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。二、实验关键点1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。2、如何判断镀锌铁皮锌片恰好反应完，铁片基本没反应3、数据的准确记录与处理及误差分析。三、如何把握实验关键点此课题本人做了三个实验：实验一：镀锌铁皮与盐酸的反应实验原理：镀锌铁皮在盐酸中构成原电池， 锌与盐酸先反应，当反应气泡迅速减 少时，锌已基本反应完。实验样品：镀锌铁皮（约5cmx 5cm）3片仪器：烧杯（培养皿）、酒精灯、火柴、三脚架、石

2、棉网、镊子、玻璃棒、尺（精 度为0.1cm）,电子天平（精度为O.OOIg ）。试剂：6mol L-1盐酸实验步骤：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，加入约 40mL 6mol L-1盐酸。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），立即将未反应的铁皮取出，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B、C重复进行实验步骤 3、4。6

3、根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。记录与结论数据记录数据处理镀锌铁皮 A，长4.94，宽-4.9- cm 镀锌铁皮 B，长-5.05cm，宽-5.0- cm 镀锌铁皮 C，长-5.05cm，宽4.9- cm镀锌铁皮镀锌铁皮厚度 （单侧）/cm锌镀层平均厚 度（单侧）/cm相对平均差/%镀锌铁皮 A，m1 (A) =-2.455-g镀锌铁皮A-47.348 x 10 m镀锌铁皮 B , m1 ( B) =-2.508-g 镀锌铁皮 C, m1 (C) =-2.500-g镀锌铁皮 A , m2 (A) =.2.201g镀锌铁皮 B , m2 ( B) =-2.247-g 镀锌铁

4、皮 C, m2 (C) =-2.238-g 镀镀锌铁皮B-47.239 X 10 m-47.334 X 10 m0.864%镀锌铁皮C7.415 X 10-4m附录象实验二：镀锌铁皮与氢氧化钠溶液的反应实验原理：锌能溶于强碱溶液而铁不能与强碱溶液反应，反应的化学反应方程式为：Zn + 2NaOH +2出0= NaZn（0H） 4+实验步骤：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，加入约 40mL 6mol L-1氢氧化钠。反应时用玻璃棒小心翻动 镀锌铁皮，使铁皮两

5、边锌镀层都充分反应，到反应速率为零（几乎不产生气泡）时，将未反 应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的碱液。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，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。 实验数据如下：数据记录数据处理镀锌铁皮A，长5.0,宽5.0- cm 镀锌铁皮 B，长-5.1cm，宽-5.0- cm镀锌铁皮C,长5.05-cm，宽5.05 cm镀锌铁皮 A , m1 (A) =-2.508-g镀锌铁皮 B , m1 ( B) =-2.519-g镀锌铁皮 C, m1 (C) =-2.511-g镀锌铁皮 A

6、, m2 (A) =-2.257g镀锌铁皮 B , m2 ( B) =-2.265-g镀锌铁皮 C, m2 ( C) =-2.255-g 镀镀锌铁皮镀锌铁皮厚度（单侧）/cm锌镀层平均厚 度（单侧）/cm相对平均差/%镀锌铁皮A-47.031 X 10 m-47.012 X 10 m0.347%镀锌铁皮B-46.975 X 10 m镀锌铁皮C-47.029 X 10 m附照片问题和讨论：由于实验一镀锌铁皮中的锌和铁都能与盐酸反应，所以锌与盐酸是否恰好完全反应比较难判断，不同的实验者会有比较大的偏差，因此，实验误差大。而实验二锌与强碱溶液而铁不能 与强碱溶液反应可以使锌充分反应，不存在是否完全反

7、应的判断问题，比较精确。但时间比较长，每反应一次就需要大约45分钟时间。为解决既能准确判断又在短时间内完成，实验做了少许改进。在实验一的酸溶液中加几滴双氧水。若出现明显黄色，则说明锌层已反应完。实验三镀锌铁皮与滴加双氧水的盐酸的反应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. 在40mL 6mol L-1盐酸中先滴几滴双氧水，再将镀锌铁皮A放入烧杯中，当反应液中有黄色出现时，立即取出铁片，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B、C重复

8、进行实验步骤 3、4。6根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。 实验数据如下：数据记录数据处理镀锌铁皮A，长5.03,宽5.0- cm 镀锌铁皮 B，长-5.1cm，宽-5.0- cm 镀锌铁皮C,长5.05-cm，宽49- cm镀锌铁皮 A , mi (A) =-2.512-g 镀锌铁皮 B , mi ( B) =-2.520-g 镀锌铁皮 C, mi (C) =-2.500-g镀锌铁皮 A , m2 (A) =-2.261g镀锌铁皮 B , m2 ( B) =-2.267-g 镀锌铁皮 C, m2 (C) =-2.251-g镀镀锌铁皮镀锌铁皮厚度（单侧）/cm锌镀层平均厚

9、度（单侧）/cm相对平均差/%镀锌铁皮A-46.989 X 10 m-46.995 X 10 m0.500%镀锌铁皮B-46.948 X 10 m镀锌铁皮C7.047 X 10-4m附录象四、实验注意事项1电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器，应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（比如对着它大声说话）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。五、一些思考5. 1根据教材提供的材料，回顾本

10、人做的三个实验，“实验一”反应迅速，耗时短；实验原理简单易理解等。但终点判断不很容易，实验误差相对较大。“实验二”我把它作为判定镀锌层标准厚度的基准实验。实验原理简单，但费时。而且经过实验，发现该实验也不很精确。有的老师认为铁不与氢氧化钠反应，反应时间长一些，可以确保锌层的反应完全， 从而确保精确度。通过实验后发现反应的溶液中有大量的Fe3+,说明合金上的铁元素也参与了反应），致使锌层会变厚，精确度下降。“实验三”反应迅速，耗时短；实验原理简单易理解等。且终点容易判断，实验误差相对较小。根据原电池原理，只要有锌存在，铁不可能参 与反应。但实际上铁肯定要参与反应，只是少一些反应，所以Fe2+很快

11、会产生，但看不到黄色。当出现黄色时，说明有较多的Fe3+,说明有大量的铁开始参与反应，此时说明锌已反应完。立即取出，误差较小。5. 2借签省级培训材料，使用螺旋测微仪也是一个较好的方法。螺旋测微仪精确到 0.0 1mm，因此可以读数到0.0 01mm。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。数据记录镀锌铁皮质量（g）面积(mm2)厚度*(mm)反应前2.7612 7 4 50. 13 1反应后2.480o. 118数据处理锌镀层厚度（mm）依据 h = m/(2 p S)(锌的密度 p =7.14g/cm3)3h =

12、( 2 . 7 6 12 .4 8 0)/(2 -7.14 10 2 7 4 5 ) =0.0 0 7 1 7 mm锌镀层厚度（mm）依据厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层厚度（h）h =（0. 131 0.1 1 8 ）/2=0.0 0 6 5 mm注：测定厚度为四次测定（铁皮上均匀取如下图四个点）的平均值通过上表可以看出，此法操作简便，设备要求较低，对部分没有电子天平的学校来说，不失为一种好的方法.我也直接用螺旋测微器尝试了好几组实验，都可以得到大致结果，但是否相对来说误差还是比较大的，大概在10%左右.当然以上方法只代表我的个人看法， 有其它的更好的测定方法有待广大教师进一步研究和探讨。

13、拓展课题6-2水果中维生素C含量的测定、实验原理向一定体积的Vc标准溶液中滴加稀碘水，用淀粉作指示剂，至加入碘水溶 液呈蓝色且半分钟内不褪色为止，记录加入碘水的体积M。在一定体积的果汁中，用淀粉作指示剂，滴加相同浓度的碘水，记录溶液 呈蓝色且半分钟内不褪色时消耗碘水的体积V2。根据两次反应消耗碘水的体积的比值，可粗略测定出水果中 Vc的含量。Vc 的含量=V2/ V i a二、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/L2. 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的含量编号滴定前的读数/mL滴定后的读数/mL消耗碘溶液 的体积/ mL消耗碘溶液体积 的平均值/ mL维生素C标准溶液1020. 0026. 5026 . 602020. 0026. 70橙汁3020. 000. 550 . 5