《材料的加工处理》导学案3

材料的加工处理学案知识回顾1. 已知氧化性Fe3 + Cu2+，写出Fe3+与Cu反应的离子方程式？【提示】2Fe3+ + Cu=2Fe2+ + Cu2+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】HF具有很强的腐蚀性，可与玻璃中的SiO2反应。4HF + SiO2=SiF4f+ 2出0。学习目标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，了解化学腐蚀在材料加 工处理中的应用。知识填空一、金属的表面处理1. 铝的阳极氧化铝及铝合金的 ,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 C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。2电镀(1)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 。二、腐蚀加工技术1 氢氟酸蚀刻玻璃 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,【参考答案】1. (1)阳极氧化致密的氧化膜制成“”，也可利用这一方法在玻璃上雕刻(2) 正极 氧化铝绝缘膜 阳极氧化膜 抗腐蚀 抗机械划伤2 (1)电解 抗腐蚀 抗磨损能力(2) 负 正 阳 电位差 阳 几乎保持不变二、1. (1)弱 氟化氢 无气有 极易 四氟化硅4HF + SiO2=SiF4 T+ 2出0(2)毛玻璃 花纹图案 制成工艺品2.(1)2Fe3 2I=2Fe2 I2 2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2 )印刷电路板感光胶 2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl 2 氧化 还原2. 电路板的制作(1)Fe3+的氧化性：Fe3+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KI溶液混合，生成 Fe* 1 2+和12,反应的离子方程式为： 。再如Fe3+在酸性溶液中氧化 Cu，反应的离子方程式为： 。(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，Cu在FeCl3浓溶液中被 为 Cu2+, Fe3+被为 Fe2J【思考题1】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 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。【思考题2】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(Al 2O3 H2O或AI2O3 3H2O)、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。【思考题3】电镀时，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；力口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。