（苏教版化学选修2）4.1《材料的加工处理》ppt课件（31页）

（苏教版化学选修2）4.1《材料的加工处理》ppt课件（31页）内容摘要：

1、自主探究 精要解读第一单元 材料的加工处理1 已知氧化性 ， 写出 与 提示 2 =2 主探究 精要解读2 什么是电解。 提示 在外加直流电作用 、 阴 、 阳离子分别在两极上发生氧化反应和还原反应 ， 由电能转化为化学能。 3 氢氟酸是一种弱酸 ， 为什么它还可以蚀刻玻璃。 提示 可与玻璃中的 4= 2主探究 精要解读1 知道材料是社会进步的物质基础 ， 了解材料加工和性能优化与化学科学发展之间的关系。 2 知道金属表面处理技术的重要性。 通过实验探究活动 ， 了解铝的阳极氧化 ， 了解利用电解原理进行金属表面处理的方法。 3 以氢氟酸蚀刻玻璃 、 用氯化铁制作电子线路板的工艺为例 ，了解 2、化学腐蚀在材料加工处理中的应用。 自主探究 )铝及铝合金的 ， 能使铝及铝合金的表面生成。 (2)铝的阳极氧化：把铝片接到电源的 ， 在稀硫酸中用直流电电解 ， 铝片表面生成较厚的 ， 这种方法叫做阳极氧化。 经过抛光处理的铝制品 ， 表面再经过阳极氧化生成透明的 ， 增强了铝制品的 和能力。 阳极氧化膜中有微孔 ， 在接近 100 的水中 ， 氧化膜发生水化 ， 体积膨胀 ， 其中的微孔被挤紧堵塞。 由于有孔层具有很强的吸附性能 ， 在封孔处理前 ， 添加有机染料可以将膜染成各种鲜艳的颜色。 阳极氧化致密的氧化膜正极氧化铝绝缘膜阳极氧化膜 抗腐蚀抗机械划伤自主探究 精要解读2 电镀(1) 3、概念：电镀是运用 原理 ， 在金属器件表面形成一薄层有 、 的金属镀膜的过程。 (2)电镀原理：通常 ， 在镀槽中 ， 待镀的金属器件与电源的极连接作阴极 ， 镀层金属与电源的 极连接作 极 ，所使用的电镀液含有镀层金属离子。 通电后 ， 电镀液中的金属离子在 的作用下移动到阴极放电形成电镀层 ， 极的金属形成金属离子进入电镀液 ， 使得电镀液中镀层金属离子的浓度。 电解抗腐蚀 抗磨损能力负 正 阳电位差 阳几乎保持不变自主探究 )氢氟酸：氢氟酸是一种 酸 ， 是 的水溶液。 氟化氢是 色 体 ， 毒 ， 溶于水 ， 它的水溶液 (或氢氟酸 )能与玻璃中的二氧化硅反应生成 气体 ， 反应的 4、方程式为。 (2)蚀刻玻璃：利用氢氟酸对玻璃的腐蚀作用可以将玻璃的一面腐蚀 ， 使之变得不透明 ， 制成 “ ” ， 也可利用这一方法在玻璃上雕刻 、。 弱 氟化氢气 极易四氟化硅4= 2成工艺品无 有自主探究 精要解读2 电路板的制作(1)的氧化性： 具有氧化性 ， 在酸性溶液中其氧化性较强。 如它在酸性溶液中与 生成 和 反应的离子方程式为：再如 在酸性溶液中氧化 反应的离子方程式为：2 2I =2 =2 主探究 精要解读(2)浓三氯化铁溶液腐蚀敷铜板：在电子工业上 ， 用浓三氯化铁溶液腐蚀敷铜板制作 是化学腐蚀加工的另一个常见的例子。 在敷铜板上 ， 用类似照相复印的方法将设计好的电子 5、线路用印在铜箔上 ， 然后将图形以外不受感光胶保护的铜箔用浓三氯化铁溶液腐蚀除去 ， 反应的化学方程式为：上述反应中 ， ， 被为。 2=2要解读氢氟酸有毒 ， 在实验室做实验时剩余的氢氟酸应该如何处理。 提示 氢氟酸是有毒气体 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。 【 慎思 1】自主探究 精要解读通过铝的阳极氧化形成的氧化膜其孔隙应用什么封闭。 为什么。 提示 沸水使电解时生成的氧化铝转化为水合氧化铝 (2 体积增大 (33%至 100%)， 这是铝的氧化膜水化后能够封闭孔隙的原因。 【 慎思 2】自主探究 精要解读电镀时 6、， 添加剂的作用是什么。 提示 电镀工艺要求镀层厚度均匀 ， 光滑致密 ， 与底层金属的附着力强 ， 因此需加表面活性剂改善镀层性能；加配合剂 ， 控制金属在镀件上的析出速率；加入一定量的糖作整平剂；缓冲剂可稳定镀层酸度等。 如在铜上镀银实验中：加味精降低溶液的表面张力；加乙二胺四乙酸钠盐为配合剂 ， 控制金属析出速率；加醋酸钠作为缓冲剂 ， 稳定镀层酸度；加尿素为缓冲剂 ， 防止银镀层泛黑 ， 提高镀层的光泽亮度；加少量蔗糖作整平剂等。 【 慎思 3】自主探究 精要解读金属材料表面的耐腐蚀性能提高的方法：用化学方法改变金属材料表面的成分。 常见的有： (1)在足够高的温度下 ， 金属表面 7、渗入某些其他元素； (2)用电化学方法或其他化学方法在金属表面形成具有防腐性能的氧化物膜或金属盐膜。 自主探究 精要解读本方法是利用电化学方法使铝及铝合金表面生成致密的氧化膜。 (1)铝的阳极氧化实验装置 (装置图如下 )1. 铝的阳极氧化自主探究 精要解读(2)装置特点：铝片与直流电源正极相连作阳极；阴极材料可用碳棒；电解质溶液为 20%的硫酸。 (3)阳极氧化法处理铝的优点：增强了铝制品的抗腐蚀和抗机械划伤能力 ， 外表更加美观。 (4)钢铁为何进行发蓝处理一般钢铁容易生锈 ， 如果将钢铁零件的表面进行发蓝处理 ， 就能大大增强抗蚀能力 ， 延长使用寿命。 像武器 、 弹簧 、 钢丝等 8、， 就是常用这种方法来保护的。 铁在含有氧化剂和苛性钠的混合溶液中 ， 一定温度下经一定时间后 ， 反应生成亚铁酸钠(铁酸钠 ( 亚铁酸钠与铁酸钠相互作用生成四氧化三铁氧化膜。 其反应方程式为：自主探究 精要解读35=35=3 72= 4 它结构致密 ， 具有较强的抗腐蚀能力。 自主探究 精要解读(1)定义：电镀是指运用电解的原理 ， 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)电镀装置特点：待镀金属器件与直流电源负极相连作阴极 ， 镀层金属与电源正极相连作阳极 ， 含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。 (3)电镀是电解原理的应用之一。 电镀的基本原理是 9、电镀液中的金属离子在电位差的作用下移动到阴极表面放电 (析出金属 )形成电镀层 ， 阳极金属形成金属离子进入电镀液 ， 电镀液中镀层金属离子的浓度几乎保持不变。 2电镀自主探究 精要解读(4)电镀的工艺要求：镀层厚度均匀 、 光滑致密 、 与底层金属的附着力强。 表面活性剂：其作用有两方面： 使镀液易于在电极表面均匀铺展开来； 对金属离子在电极上的放电起到一定的阻碍作用 ， 使金属镀层细致均匀。 配合剂：a 其作用为使金属离子与其形成配合离子 ， 明显降低金属离子的浓度 ， 使金属在镀件上的析出速率得到控制 ， 从而得到质量较好的镀层。 b 从前使用的配合剂氰化物有剧毒 ， 应尽量减少其使 10、用 ， 更环保的替代品正在不断研究中。 自主探究 精要解读下列叙述正确的是 ( )。 锌跟稀硫酸反应制取氢气 ， 加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 镀层破损后 ， 白铁 (镀锌的铁 )比马口铁 (镀锡的铁 )更易腐蚀 电镀时 ， 应把镀件置于电解槽的阴极 冶炼铝时 ， 把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解 钢铁表面常易锈蚀生成 B C D 【 例 1】自主探究 精要解读解析 u， 可形成 使 也就是产生 正确。 镀层破损后 ， 马口铁中形成 被腐蚀速率加快；白铁中形成 不正确。 电镀时镀层金属作阳极 ， 镀件作阴极。 正确。 正确。 正确。 答案 要解读电镀是电解的一种应用 ， 11、也是金属表面处理的一种方法 ， 金属的防腐措施多样化 ， 其中电化学法是目前常用的方法之一。 自主探究 精要解读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H)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 H)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 (1)铝件表面形成 H)3的电极反应式是 _。 (2)电解过程中 ， 必须使电解液 不能太大 ，也不能太小 )的原因是 _。 (3)用 会减缓阴极区溶液 能说明这一原理的离子方程式为 _。 12、【 体验 1】自主探究 精要解读解析 因为铝要生成 ，所以铝件应作阳极、铁棒作阴极。 阳极反应为 3e =，由于生成的铝离子和碳酸氢根离子互相促进水解而生成氢氧化铝。 3H = 3 ，阴极反应为 2H 2e= = ，则使水的电离平衡向右移动，c ( c (H) ；由于 、 解液的酸性或碱性过强，都会使所形成的 酸氢钠能与碱反应： = 3 所以会减缓阴极区溶液 增大。 自主探究 精要解读答案 ( 1) 3e 3= = 3C 或 3e= = ， 3= = 3 3C ( 2) 、 解液的酸性或碱性过强，都会使所形成的 ( 3) = = 3 自主探究 精要解读使用金属材料及其他材料时 ， 需要进行有目的的加工 ， 除机械处理外 ， 有时还要进行化学加工 ， 如化学腐蚀法进行处理。 1 利用氢氟酸与玻璃的成分 (反应 ， 可以用于蚀刻玻璃 ， 制作毛玻璃或其他玻璃工艺品。 其反应原理为： = 2电子工业上 ， 用浓三氯化铁溶液腐蚀敷铜板制作印刷电路板也是应用化学腐蚀法。 其反应原理为： 2=2主探究 精要解读铁及铁的化合物应用广泛 ， 如 FeC。