镀锌铁皮锌镀层厚度的测定

1、镀锌铁皮锌镀层厚度的测定镀锌铁皮锌镀层厚度的测定知识与技能知识与技能学会用电子天平称量物质的质量。学会用电子天平称量物质的质量。学会用化学方法测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。学会用化学方法测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。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。的数据进行处理。学会书写定量测定与分析实验报告。学会书写定量测定与分析实验报告。过程与方法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。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、敢于实提高学生的实验兴趣，培养

2、学生勤于创新、敢于实 践的科学品质。践的科学品质。教学目标教学目标 在在“知识预备知识预备”部分的教学中，要首先部分的教学中，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），筛选出较好的预备实验（或者查询资料），筛选出较好的测定方法。测定方法。 在数据记录与处理的教学中，要提醒学在数据记录与处理的教学中，要提醒

3、学生注意数据的记录、误差和有效数字的运算生注意数据的记录、误差和有效数字的运算规则。规则。教学建议教学建议h =m/(2S)m：用用_测量反应前后的质量测量反应前后的质量 用用_来溶解铁皮表面的锌镀来溶解铁皮表面的锌镀层层电子天平电子天平(0.001g)6 mol/LHCl实验原理实验原理镀锌铁片在镀锌铁片在HCl中产生中产生H2的速率由快迅速转慢的速率由快迅速转慢说明：说明： 1、该现象非常明显，很容易做出判断、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、不宜用硫酸替代盐酸做该实验 3、耗时短，大约、耗时短，大约1分钟即可完成分钟即可完成实验现象实验现象 1准确量取一定面

4、积的镀锌铁皮。尽量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。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。酸接触不充分而反应不完全。操作要点操作要点操作要点操作要点3准确判断反应终点。反应终点的实验准确判断反应终点。反应终点的实验现象：镀锌铁片在现象：镀锌铁片在HCl中

5、产生中产生H2的速率的速率明显减少，并且颜色变暗。若判断过早明显减少，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。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，一般事实证明其终点很容易判断的，一般1分分钟左右即反应完全。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。后加热烘干，冷却后称量。 在本课题中，

6、用到了精度达在本课题中，用到了精度达0.001g的电的电子天平。由于在以前的化学实验中并不需要子天平。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该仪器，所以有些学校可能并不具有该实验仪器。如果是这样，该实验则无法开展，就仪器。如果是这样，该实验则无法开展，就会迫使实验成为会迫使实验成为“纸上谈兵纸上谈兵”。为此，我尝。为此，我尝试了用试了用螺旋测微器螺旋测微器直接测量镀锌铁皮反应前直接测量镀锌铁皮反应前后的厚度，则厚度差的后的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌即为镀锌铁皮的锌镀层厚度镀层厚度 (h)。其它方法其它方法用螺旋测微器测铁片的厚度用螺旋测微器测铁片的厚度

7、附：教参提供的实验方案附：教参提供的实验方案方案方案1：将镀锌铁片投入足量的：将镀锌铁片投入足量的6mol/L的盐酸中，的盐酸中，使其完全溶解，通过测量生成氢气的体积，计算使其完全溶解，通过测量生成氢气的体积，计算出铁片上锌的质量。出铁片上锌的质量。评价评价：实验耗时长，实验精确度不高：实验耗时长，实验精确度不高方案方案2：将镀锌铁片投入足量的：将镀锌铁片投入足量的3 mol/L硫酸亚铁溶硫酸亚铁溶液中，过一段时间后，取出铁片，用水冲、洗烘液中，过一段时间后，取出铁片，用水冲、洗烘干后，再称量。干后，再称量。评价评价：几乎不反应：几乎不反应方案方案3：将镀锌铁片投入足量的：将镀锌铁片投入足量的

8、6mol/L盐酸中，使盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的其完全溶解，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，再称溶液，将沉淀过滤，待滤渣烘干、灼烧后，再称量。量。评价评价：操作麻烦，实验精确度不高：操作麻烦，实验精确度不高方案方案4：将镀锌铁片投入足量的：将镀锌铁片投入足量的6 molL-1NaOH溶溶液中，待充分反应后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，液中，待充分反应后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。再称量。评价评价：操作简单，原理科学，但反应速率太小：操作简单，原理科学，但反应速率太小方案方案5：将镀锌铁片与另一块纯铁片用一根导线连接：将镀锌铁片

9、与另一块纯铁片用一根导线连接起来，放入盛有起来，放入盛有3molL-1硫酸亚铁溶液的烧杯中，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，再过一段时间后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。称量。评价评价：设计合理，但终点不好判断：设计合理，但终点不好判断方案方案6：将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来，放：将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来，放入盛有入盛有6molL-1NaOH溶液中，当石墨棒过一段时溶液中，当石墨棒过一段时间后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。间后，取出铁片，用水冲洗、烘干后，再称量。评价评价：操作简单，但耗时长：操作简单，但耗时长记录与结论记录与结论数

10、数据据记记录录1镀锌铁皮镀锌铁皮质量（质量（g）面积面积（mm2）厚度厚度*（mm）反应前反应前9.59625200.501反应后反应后9.4110.487数数据据处处理理1锌镀层厚锌镀层厚度（度（mm）依据依据h=m/（2S）（锌的密度（锌的密度=7.14g/cm3）h=（9.596-9. 411）/（27.141032520）=0.005mm锌镀层厚锌镀层厚度（度（mm）依据厚度差的依据厚度差的1/2即为镀锌铁皮即为镀锌铁皮的锌镀层厚度（的锌镀层厚度（h）h=（0.501-0.487）/2=0.007mm数数据据记记录录2镀锌铁皮镀锌铁皮质量（质量（g） 面积（面积（mm2）厚度厚度*（m

11、m）反应前反应前9.39725000.492反应后反应后9.2150.478数数据据处处理理2锌镀层厚度锌镀层厚度（mm）依据依据h=m/（2S）（锌的密度（锌的密度=7.14g/cm3）h=（9.397-9.215）/（27.141032500） =0.005mm锌镀层厚度锌镀层厚度（mm）依据厚度差的依据厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌即为镀锌铁皮的锌镀层厚度（镀层厚度（h）h=（0.492-0.478）/2=0.007mm记录与结论记录与结论数数据据记记录录3镀锌铁皮镀锌铁皮质量（质量（g）面积面积（mm2）厚度厚度*（mm）反应前反应前9.48925000.492反应后反应后9.2820.480数数据据处处理理3锌镀层厚度锌镀层厚度（