苏教版化学选修24.1《材料的加工处理》ppt课件31页PPT文件格式下载.ppt

苏教版化学选修24.1《材料的加工处理》ppt课件31页PPT文件格式下载.ppt

《苏教版化学选修24.1《材料的加工处理》ppt课件31页PPT文件格式下载.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苏教版化学选修24.1《材料的加工处理》ppt课件31页PPT文件格式下载.ppt（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1知知道道材材料料是是社社会会进进步步的的物物质质基基础础，了了解解材材料料加加工工和和性性能能优优化化与化学科学发展之间的关系。

与化学科学发展之间的关系。

2知知道道金金属属表表面面处处理理技技术术的的重重要要性性。

通通过过实实验验探探究究活活动动，了了解解铝的阳极氧化，了解利用电解原理进行金属表面处理的方法。

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以以氢氢氟氟酸酸蚀蚀刻刻玻玻璃璃、用用氯氯化化铁铁制制作作电电子子线线路路板板的的工工艺艺为为例例，了解化学腐蚀在材料加工处理中的应用。

了解化学腐蚀在材料加工处理中的应用。

1.铝的阳极氧化铝的阳极氧化

（1）铝铝及及铝铝合合金金的的，能能使使铝铝及及铝铝合合金金的的表表面面生生成成。

（2）铝铝的的阳阳极极氧氧化化：

把把铝铝片片接接到到电电源源的的，在在稀稀硫硫酸酸中中用用直直流流电电电电解解，铝铝片片表表面面生生成成较较厚厚的的，这这种种方方法法叫叫做做阳阳极极氧氧化化。

经经过过抛抛光光处处理理的的铝铝制制品品，表表面面再再经经过过阳阳极极氧氧化化生生成成透透明的明的，增强了铝制品的，增强了铝制品的和和能能力力。

阳阳极极氧氧化化膜膜中中有有微微孔孔，在在接接近近100的的水水中中，氧氧化化膜膜发发生生水水化化，体体积积膨膨胀胀，其其中中的的微微孔孔被被挤挤紧紧堵堵塞塞。

由由于于有有孔孔层层具具有有很很强强的的吸吸附附性性能能，在在封封孔孔处处理理前前，添添加加有有机机染染料可以将膜染成各种鲜艳的颜色。

料可以将膜染成各种鲜艳的颜色。

阳极氧化阳极氧化致密的氧化膜致密的氧化膜正极正极氧化铝绝缘膜氧化铝绝缘膜阳极氧化膜阳极氧化膜抗腐蚀抗腐蚀抗机械划伤抗机械划伤2电镀电镀

（1）概概念念：

电电镀镀是是运运用用原原理理，在在金金属属器器件件表表面面形形成成一一薄薄层有层有、的金属镀膜的过程。

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电镀原理：

通常，在镀槽中，待镀的金属器件与电源的极极连连接接作作阴阴极极，镀镀层层金金属属与与电电源源的的极极连连接接作作极极，所所使使用用的的电电镀镀液液含含有有镀镀层层金金属属离离子子。

通通电电后后，电电镀镀液液中中的的金金属属离离子子在在的的作作用用下下移移动动到到阴阴极极放放电电形形成成电电镀镀层层，极极的的金金属属形形成成金金属属离离子子进进入入电电镀镀液液，使使得得电电镀镀液液中中镀镀层层金金属属离离子的浓度子的浓度。

电解电解抗腐蚀抗腐蚀抗磨损能力抗磨损能力负负正正阳阳电位差电位差阳阳几乎保持不变几乎保持不变1.氢氟酸蚀刻玻璃氢氟酸蚀刻玻璃

（1）氢氢氟氟酸酸：

氢氢氟氟酸酸是是一一种种酸酸，是是的的水水溶溶液液。

氟氟化化氢氢是是色色体体，毒毒，溶溶于于水水，它它的的水水溶溶液液（或或氢氢氟氟酸酸）能能与与玻玻璃璃中中的的二二氧氧化化硅硅反反应应生生成成气气体体，反反应应的的方方程程式式为为。

（2）蚀蚀刻刻玻玻璃璃：

利利用用氢氢氟氟酸酸对对玻玻璃璃的的腐腐蚀蚀作作用用可可以以将将玻玻璃璃的的一一面面腐腐蚀蚀，使使之之变变得得不不透透明明，制制成成“”，也也可可利利用用这这一一方法在玻璃上雕刻方法在玻璃上雕刻、。

弱弱氟化氢氟化氢气气极易极易四氟化硅四氟化硅4HFSiO2=SiF42H2O毛玻璃毛玻璃花纹图案花纹图案制成工艺品制成工艺品无无有有2电路板的制作电路板的制作

（1）Fe3的的氧氧化化性性：

Fe3具具有有氧氧化化性性，在在酸酸性性溶溶液液中中其其氧氧化化性性较较强强。

如如它它在在酸酸性性溶溶液液中中与与KI溶溶液液混混合合，生生成成Fe2和和I2，反反应的离子方程式为：

应的离子方程式为：

再如再如Fe3在酸性溶液中氧化在酸性溶液中氧化Cu，反应的离子方程式为：

，反应的离子方程式为：

2Fe32I=2Fe2I22Fe3Cu=2Fe2Cu2

（2）浓浓三三氯氯化化铁铁溶溶液液腐腐蚀蚀敷敷铜铜板板：

在在电电子子工工业业上上，用用浓浓三三氯氯化化铁铁溶溶液液腐腐蚀蚀敷敷铜铜板板制制作作是是化化学学腐腐蚀蚀加加工工的的另另一一个个常见的例子。

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线路用在敷铜板上，用类似照相复印的方法将设计好的电子线路用印印在在铜铜箔箔上上，然然后后将将图图形形以以外外不不受受感感光光胶胶保保护护的的铜铜箔箔用浓三氯化铁溶液腐蚀除去，反应的化学方程式为：

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，上述反应中，Cu在在FeCl3浓溶液中被浓溶液中被为为Cu2，Fe3被被为为Fe2。

2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2印刷电路板印刷电路板感光胶感光胶氧化氧化还原还原氢氢氟氟酸酸有有毒毒，在在实实验验室室做做实实验验时时剩剩余余的的氢氢氟氟酸酸应应该该如如何处理？

何处理？

提提示示氢氢氟氟酸酸是是有有毒毒气气体体HF的的水水溶溶液液，实实验验时时要要注注意意安安全全，实实验验后后的的废废液液及及剩剩余余的的氢氢氟氟酸酸要要放放到到指指定定的的容容器器中中，不不能能任意排放，以免污染环境。

任意排放，以免污染环境。

【慎思慎思1】通通过过铝铝的的阳阳极极氧氧化化形形成成的的氧氧化化膜膜其其孔孔隙隙应应用用什什么么封封闭闭？

为什么？

提示提示沸水沸水使使电电解解时时生生成成的的氧氧化化铝铝转转化化为为水水合合氧氧化化铝铝（Al2O3H2O或或Al2O33H2O）、体体积积增增大大（33%至至100%），这这是是铝铝的的氧氧化化膜膜水水化后能够封闭孔隙的原因。

化后能够封闭孔隙的原因。

【慎思慎思2】电镀时，添加剂的作用是什么？

电镀时，添加剂的作用是什么？

提提示示电电镀镀工工艺艺要要求求镀镀层层厚厚度度均均匀匀，光光滑滑致致密密，与与底底层层金金属属的的附附着着力力强强，因因此此需需加加表表面面活活性性剂剂改改善善镀镀层层性性能能；

加加配配合合剂剂，控控制制金金属属在在镀镀件件上上的的析析出出速速率率；

加加入入一一定定量量的的糖糖作作整整平平剂剂；

缓缓冲冲剂剂可可稳稳定定镀镀层层酸酸度度等等。

如如在在铜铜上上镀镀银银实实验验中中：

加加味味精精降降低低溶溶液液的的表表面面张张力力；

加加乙乙二二胺胺四四乙乙酸酸钠钠盐盐为为配配合合剂剂，控控制制金金属属析析出出速速率率；

加加醋醋酸酸钠钠作作为为缓缓冲冲剂剂，稳稳定定镀镀层层酸酸度度；

加加尿尿素素为为缓缓冲冲剂剂，防防止止银银镀镀层层泛泛黑黑，提提高高镀镀层层的的光光泽亮度；

加少量蔗糖作整平剂等。

泽亮度；

【慎思慎思3】金金属属材材料料表表面面的的耐耐腐腐蚀蚀性性能能提提高高的的方方法法：

用用化化学学方方法法改改变变金金属属材材料料表表面面的的成成分分。

常常见见的的有有：

（1）在在足足够够高高的的温温度度下下，金金属属表表面面渗渗入入某某些些其其他他元元素素；

（2）用用电电化化学学方方法法或或其其他他化化学学方方法法在在金金属属表表面形成具有防腐性能的氧化物膜或金属盐膜。

面形成具有防腐性能的氧化物膜或金属盐膜。

本本方方法法是是利利用用电电化化学学方方法法使使铝铝及及铝铝合合金金表表面面生生成成致致密密的的氧氧化化膜。

膜。

（1）铝的阳极氧化实验装置铝的阳极氧化实验装置（装置图如下装置图如下）1.铝的阳极氧化铝的阳极氧化

（2）装装置置特特点点：

铝铝片片与与直直流流电电源源正正极极相相连连作作阳阳极极；

阴阴极极材材料料可可用用碳棒；

电解质溶液为碳棒；

电解质溶液为20%的硫酸。

的硫酸。

（3）阳阳极极氧氧化化法法处处理理铝铝的的优优点点：

增增强强了了铝铝制制品品的的抗抗腐腐蚀蚀和和抗抗机机械械划伤能力，外表更加美观。

划伤能力，外表更加美观。

（4）钢铁为何进行发蓝处理钢铁为何进行发蓝处理一一般般钢钢铁铁容容易易生生锈锈，如如果果将将钢钢铁铁零零件件的的表表面面进进行行发发蓝蓝处处理理，就就能能大大大大增增强强抗抗蚀蚀能能力力，延延长长使使用用寿寿命命。

像像武武器器、弹弹簧簧、钢钢丝丝等等，就就是是常常用用这这种种方方法法来来保保护护的的。

铁铁在在含含有有氧氧化化剂剂和和苛苛性性钠钠的的混混合合溶溶液液中中，一一定定温温度度下下经经一一定定时时间间后后，反反应应生生成成亚亚铁铁酸酸钠钠（Na2FeO2）和和铁铁酸酸钠钠（Na2Fe2O4），亚亚铁铁酸酸钠钠与与铁铁酸酸钠钠相相互互作作用用生生成成四氧化三铁氧化膜。

其反应方程式为：

四氧化三铁氧化膜。

3FeNaNO25NaOH=3Na2FeO2H2ONH36Na2FeO2NaNO25H2O=3Na2Fe2O4NH37NaOHNa2FeO2Na2Fe2O42H2O=Fe3O44NaOH这这层层氧氧化化膜膜呈呈黑黑色色或或黑黑蓝蓝色色，它它结结构构致致密密，具具有有较较强强的的抗抗腐腐蚀蚀能力。

能力。

（1）定定义义：

电电镀镀是是指指运运用用电电解解的的原原理理，在在金金属属器器件件表表面面形形成成一一薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。

薄层有抗腐蚀、抗磨损能力的金属镀膜的过程。

（2）电电镀镀装装置置特特点点：

待待镀镀金金属属器器件件与与直直流流电电源源负负极极相相连连作作阴阴极极，镀镀层层金金属属与与电电源源正正极极相相连连作作阳阳极极，含含有有镀镀层层金金属属阳阳离离子子的的电电解质溶液作电镀液。

解质溶液作电镀液。

（3）电电镀镀是是电电解解原原理理的的应应用用之之一一。

电电镀镀的的基基本本原原理理是是电电镀镀液液中中的的金金属属离离子子在在电电位位差差的的作作用用下下移移动动到到阴阴极极表表面面放放电电（析析出出金金属属）形形成成电电镀镀层层，阳阳极极金金属属形形成成金金属属离离子子进进入入电电镀镀液液，电电镀镀液液中中镀层金属离子的浓度几乎保持不变。

镀层金属离子的浓度几乎保持不变。

2电镀电镀（4）电电镀镀的的工工艺艺要要求求：

镀镀层层厚厚度度均均匀匀、光光滑滑致致密密、与与底底层层金金属属的的附着力强。

附着力强。

表表面面活活性性剂剂：

其其作作用用有有两两方方面面：

a.除除去去表表面面的的油油污污，使使镀镀液液易易于于在在电电极极表表面面均均匀匀铺铺展展开开来来；

b.附附着着在在电电极极表表面面，对对金金属属离离子子在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。

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其其作作用用为为使使金金属属离离子子与与其其形形成成配配合合离离子子，明明显显降降低低金金属属离离子子的的浓浓度度，使使金金属属在在镀镀件件上上的的析析出出速速率率得得到到控控制制，从从而而得得到到质质量量较好的镀层。

较好的镀层。

b从从前前使使用用的的配配合合剂剂氰氰化化物物有有剧剧毒毒，应应尽尽量量减减少少其其使使用用，更更环环保的替代品正在不断研究中。

保的替代品正在不断研究中。

下列叙述正确的是下列叙述正确的是（）。

锌锌跟跟稀稀硫硫酸酸反反应应制制取取氢氢气气，加加入入少少量量硫硫酸酸铜铜溶溶液液能能加加快快反反应速率应速率镀层破损后，白铁镀层破损后，白铁（镀锌的铁镀锌的铁）比马口铁比马口铁（镀锡的铁镀锡的铁）更易腐蚀更易腐蚀电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极电镀时，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冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后