教学资源:探究暖宝宝的成分和原理
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暖宝宝的原理及其环保应用概述及基本原理:“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
莫氏硬度1.5~2.8,比重2.1~2.7。
用加热或化学方法使其膨胀,体积可膨胀20倍左右。
加热后的蛭石变成银灰色,比重下降到0.6~0.9。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
基本原理暖宝宝发热材料主要由铁粉、活性碳、蛭石、水、盐等材料构成。
加入相关成分材料可以增加远红外功能、负离子功能、药性的功能。
暖贴所用内袋是在无纺布上敷的一种可透气薄膜,它是以PE为载体,通过特殊工艺使透气膜形成独特的微孔结构。
这些高密度分布在薄膜表面的特殊结构能像皮肤一样进行呼吸。
从而使取暖袋内袋中的发热材料与内袋的两个面可以平整均匀的吸附在一起。
形成一个完整的暖贴片。
该透气膜透气量均匀性又决定了产品发热温度、保持时间等的稳定性。
暖宝宝的反应原理为利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。
为了使温度能够持续更长,产品使用了矿物材料蛭石来保温。
因为产品在使用前不能发生反应所以袋子材质要很特别,由原料层,明胶层和无纺布袋组成。
无纺布袋是采用微孔透气膜制作的。
它还得有一个常规不透气的外袋——明胶层。
在使用时,去掉外袋,让内袋(无纺布袋)暴露在空气里,空气中的氧气通过透气膜进入里面。
放热的时间和温度就是通过透气膜的透氧速率进行控制的。
如果透氧太快,热量一下子就放掉了,而且还有可能烫伤皮肤。
暖宝宝化学原理
暖宝宝是一种常见的取暖产品,它的原理主要是利用化学反应
产生热量来进行加热。
在这篇文档中,我们将深入探讨暖宝宝的化
学原理,了解它是如何通过化学反应来产生热量的。
首先,暖宝宝内部的主要化学原理是氧化铁粉和食用盐的反应。
当氧化铁粉和食用盐混合后,会发生一种称为氯化铁的化学反应,
这个反应会释放出大量的热量。
氯化铁的生成是一个放热反应,这
意味着在反应过程中会释放出热量,从而使暖宝宝产生温暖的效果。
其次,暖宝宝中的氧化铁粉是一个重要的原料。
氧化铁粉是一
种黑色或棕色的粉末,它是由铁和氧发生化合而成的物质。
在氧化
铁粉和食用盐混合后,氧化铁粉会与食用盐中的氯离子发生反应,
生成氯化铁并释放热量。
这种化学反应是可逆的,也就是说,当暖
宝宝暴露在空气中时,氧化铁粉会继续与氧气反应,生成氧化铁,
从而停止产生热量。
此外,暖宝宝的化学原理还涉及到温度的影响。
在氧化铁粉和
食用盐发生反应时,产生的热量会使暖宝宝的温度上升。
这种温度
上升是由化学反应释放的热量所致,因此暖宝宝的温度取决于化学
反应的速率和产热量的多少。
一般来说,暖宝宝的温度会在接触空气后逐渐降低,直至化学反应停止。
总的来说,暖宝宝的化学原理是利用氧化铁粉和食用盐的化学反应产生热量,从而实现加热的效果。
这种化学原理使得暖宝宝成为一种便捷、安全的取暖产品,受到了广泛的应用。
通过深入了解暖宝宝的化学原理,我们可以更好地使用和保养暖宝宝,确保其正常的加热效果,为我们的生活带来温暖和舒适。
【教学目标】(1)了解暖宝宝的有效成分及其检验方法。
(2)获得有关化学实验的基本知识和基本技能,学会实验探究的一般方法,(3)通过“发现问题、提出猜想、实验验证、分析推论”的实验探究过程,建立科学探究的意识,培养科学探究的品质,学习科学探究的基本方法。
(4)通过发现和提出有探究价值的化学问题,体会到学习化学的乐趣,激发对生活中化学现象的好奇心和探究欲望,培养问题意识,增强对化学的兴趣。
(5)体会学习过程中的曲折,将课本知识应用到实际探究中,学以致用,学会应用问题解决策略去解释和揭开身边更多的奥秘。
【教学重点】暖宝宝中有效成分的猜想和验证探究;化学反应中伴随的能量变化。
【教学难点】化学反应中伴随的能量变化。
【教学用具】暖宝宝、硫酸铜溶液、酒精灯、火柴、试管、药匙、磁铁、纸槽、剪刀【教学方法】通过创设真实、易激发兴趣和探究欲的学习情境,运用问题解决策略,引导、多媒体课件【教学流程图】创设情景——提出问题——猜想——验证——得出结论——拓展应用——交流总结【教学过程】教学流程教师活动学生活动设计意图创设情景导入新课人们常用的取暖方式有哪些?多媒体展示一副幅常用的取暖方式的图片。
引导思考能否有如何更加方便携带的取暖物品?学生思考观看、思考通过图片和情境创设,激发学生的求知,使学生的思维集中到本节课的主题上。
推进新课(展示“暖宝宝”)介绍它在取暖方面功用,以其廉价方便逐渐为人们使用。
引导提问:有哪位同学使用过暖宝宝?你是如何使用的?大家摸摸它现在发热吗?撕开外层的包装袋,观察,并贴于手腕处。
片刻后感觉有无温度。
让学生亲自感受其发热,激发学习探究的兴趣,教师适时激励评价,激发了学生的信心和勇气。
猜想即然暖宝宝这么神奇,那么大家想不想知道其中的奥秘?为了探究其中奥秘,我们剪开内层包装袋,倒出其中的固体,指导学生观察。
暖宝宝里的黑色固体可能是什么物质呢?思考讨论后可能作答:碳、二氧化锰、四氧化三铁、铁……引导思考实验验证同学们众多的猜想中大家能否结合学过的知识和日常生活的常识,证明它存在呢?提示:验证某物质一般先考虑物理方法再考虑化学方法!讨论、回忆它们的性质,得出最简单的证明铁粉的方法。
暖宝宝化学原理
暖宝宝是一种常见的暖手、暖足产品,其化学原理主要基于氧化铁和食盐的反应。
暖宝宝的主要成分是铁粉、食盐、活性炭等。
其中铁粉是暖宝宝的核心材料,它能与空气中的氧发生氧化反应。
具体来说,铁粉中的铁与空气中的氧结合,形成氧化铁。
这个反应是一个放热反应,释放出的热能可以使暖宝宝发热。
而食盐则主要起着催化剂的作用。
食盐中的氯离子可以促进铁粉的氧化反应,加速反应速率,增强发热效果。
此外,活性炭的存在则能够吸附空气中的水分、臭气等杂质,保持暖宝宝的干燥和清新。
当暖宝宝被取出包装后,暴露在空气中,铁粉迅速与空气中的氧发生反应,生成氧化铁,同时释放出大量的热能。
随着反应的进行,暖宝宝逐渐变热,并持续散发热能,提供温暖。
需要注意的是,暖宝宝的发热过程是不可逆的,一旦激活后就无法停止或调控。
因此,在使用暖宝宝时,要避免与皮肤直接接触,以免烫伤。
同时,使用后要正确处理,避免对环境造成污染。
“暖宝宝”探秘一、教学目标1.知识与技能:(1)通过对“暖宝宝”的探究,复习巩固相关知识;认识“暖宝宝”能够发热的原理,认识物质性质与物质用途之间的密切关系,学会自制“暖宝宝”;(2)在探究过程中,巩固一些基本的实验操作,初步学会设计实验的方案,并完成方案中的实验。
2.过程与方法:(1)在“暖宝宝”的探究过程中,增进对科学探究的体验,学会在研究过程中获取信息,学会加工信息;(2)在“暖宝宝”的探究过程中,学会与他人合作、主动交流和讨论、清楚地表达自己的观点。
3.情感态度与价值观:(1)通过对“暖宝宝”的探究,保持和增强探究欲望,发展学习化学的兴趣;(2)从“暖宝宝”发热原理,认识物质都是有两面性的;(3)初步养成善于合作、勇于创新、敢于质疑、乐于实践的科学品质;(4)增强化学探究过程中的安全意识,形成珍惜资源、爱护环境的观念,知道化学实验绿色优化设计的重要性。
二、教学重难点对“暖宝宝”成分和发热原理的验证探究三、教学方法实验探究学习四、教学过程【引入】同学们,你们知道老师手上拿的是什么吗?【学生】“暖宝宝”【图片】展示“暖宝宝”图片【教师】“暖宝宝”在我们生活中是非常实用的物品,在刚过去的寒冷冬天里,“暖宝宝”给我们带来了丝丝温暖。
这节课,我们将一起进入“暖宝宝”内部去一探究竟,去验证“暖宝宝”的主要成分,去研究它发热的原理【教师】同学们,初三的化学课本我们基本上都学完了,那我们所学过的有发热现象的变化有哪些?请以小组为单位讨论,在学案上总结归纳,并派代表交流。
【学生】燃烧、缓慢氧化、双氧水分解、生石灰和水反应、中和反应、…………【教师】我们已经学过的有发热现象的变化已经很多,如:燃烧、缓慢氧化…………。
那“暖宝宝”的发热原理是什么呢?是上述罗列的一种吗?为此,我们先来研究一下这种“暖宝宝”说明书上的成分信息。
【图片】展示“暖宝宝”成分信息图片【教师】这种“暖宝宝”的产品成分为:铁粉、活性炭、水、食盐、蛭石、吸水性树脂。
暖宝宝的化学原理
暖宝宝是一种常见的取暖产品,它能够在寒冷的冬天为人们提供温暖。
那么,
暖宝宝是如何实现取暖的呢?其实,暖宝宝的取暖原理主要是通过化学反应来释放热量,下面我们就来详细了解一下暖宝宝的化学原理。
首先,暖宝宝内部的主要成分是铁粉、盐和活性炭。
当暖宝宝被打开后,空气
中的氧气会与铁粉发生化学反应,生成氧化铁。
这个化学反应是一个放热反应,也就是说在这个过程中会释放出大量的热量。
这就是暖宝宝能够产生热量的基本原理。
其次,盐的作用也非常重要。
盐在化学反应中起到了催化剂的作用,能够加速
铁粉和氧气的反应速度,从而使暖宝宝更快地产生热量。
此外,盐还能够吸收空气中的水分,防止暖宝宝受潮而影响其正常使用。
最后,活性炭则是用来吸附和固定化学反应产生的氧化铁,避免其在反应过程
中飞溅出来,从而保证暖宝宝的使用安全。
综上所述,暖宝宝的化学原理主要是通过铁粉和盐的化学反应来释放热量,活
性炭则起到了固定和保护的作用。
这种化学原理使得暖宝宝成为了一种便捷、安全、有效的取暖产品,受到了广大消费者的喜爱。
总的来说,暖宝宝的化学原理是一种简单而有效的取暖方式,它利用化学反应
来产生热量,为人们在寒冷的冬天提供温暖。
同时,暖宝宝的成分也经过精心设计,保证了其在化学反应过程中的安全性和稳定性。
希望通过本文的介绍,能够让大家对暖宝宝的化学原理有一个更加清晰的认识。
暖宝宝成分及化学反应式
暖宝宝作为冬季取暖的利器,其工作原理与成分息息相关。
让我们深入探究其化学成分以及背后的反应原理。
首先,暖宝宝的成分主要包括铁粉、活性炭、蛭石、无机盐和水等。
这些成分共同作用,使得暖宝宝在接触氧气后能够产生热量。
其中,铁粉是暖宝宝发热的核心成分。
当铁粉与空气中的氧气接触时,会发生氧化还原反应,即铁粉被氧化成氢氧化铁,并释放出热量。
这一化学反应可以用以下化学方程式表示:
4Fe + 3O2 + 6H2O = 4Fe(OH)3
同时,活性炭的作用是吸附空气中的氧气,为铁粉与氧气的反应提供充足的氧气。
蛭石则是一种含水的铝镁硅酸盐,具有很高的热稳定性,能够将温度控制在50-60摄氏度之间。
除了主要的成分外,暖宝宝中还添加了一些无机盐,如氯化钠,以提高铁粉的反应速度。
这些无机盐能够加速铁粉的氧化过程,使暖宝宝在短时间内产生大量的热量。
此外,为了确保暖宝宝的发热效果和安全性,生产过程中还会加入适量的水。
水的作用主要是调节反应速度,防止暖宝宝过热导致烫伤。
总结来说,暖宝宝的发热原理是基于铁粉与氧气的氧化还原反应。
通过活性炭的吸附作用和蛭石的热稳定性控制,暖宝宝能够在寒冷的冬季为我们提供持续、稳定的温暖。
暖宝宝自发热秘密的探究及化学组成测定摘要设计并进行了对暖宝宝发热原理的探究与化学组成的测定。
鉴定暖宝宝反应物、产物,再又原电池模拟反应进行原理,最后进行各组分含量测定。
关键词:暖宝宝发热原理,暖宝宝各组分含量,Fe ,NaCl ,C,蛭石引言“暖宝宝”自发热袋成为冬日的流行,它可以30-50度持续发热6-12小时,我们设计了该实验探究它的发热原理以及组成成份。
1.产品概述目前,在市场上已经出现了很多自发热产品,暖宝宝为片状贴剂,在使用时,去掉外袋,让无纺布袋暴露在空气里,氧气通过透气膜进入里面,暖宝宝开始持续低温发热(58o C)。
由于携带方便,发热持久稳定,暖宝宝成为取暖驱寒,热敷理疗的时尚用品。
2.实验部分2.1实验试剂暖宝宝,硫酸,盐酸,NaOH,K2Cr2O7 , Na2CO3,苯,K3Fe(CN)6,KSCN,AgNO3,SnCl2,酚酞,甲基橙,硫磷混酸,二苯胺磺酸钠,铁片、碳棒、澄清石灰水,树脂。
2.2实验仪器G4砂芯漏斗,布氏漏斗,交换柱,250mL容量瓶,移液管,锥形瓶,酸式滴定管,酒精灯,酒精喷灯,干锅,泥三角,石棉网,电流表,定量滤纸。
2.3实验方法现象产生大量气泡水的烧杯2.3.2产品鉴定实验操作现象解释产物取产物观察部分变红褐色,凝结成大块固体,微硬不松散反应产生Fe2O3,消耗水Fe2O3取产品加NaOH,过滤得滤液,滴加KSCN 有大量不溶物无明显现象产物大部分不溶于碱滤液无Fe3+取产品加HCL,过滤得滤液加KSCN血红色产物中有Fe2O3溶于酸后可能Mg2+、Al3+滴NaOH过滤得沉淀,加热灰绿色沉淀,后沉淀部分消失,变棕黄色红褐色沉淀加热变红棕色固体NaCl同反应物鉴定含NaCl C同反应物鉴定含C2.3.3模拟暖宝宝实验步骤现象解释原电池模拟原理如图使用碳棒和铁片组成原电池,接电流表○2中NaCl作电解质V=0.55V在该原电池中电解质是必不可少的○2中蒸馏水V=0.01V自制暖宝宝按组分含量测定的结果取活性炭、还原铁粉、蛭石加入盛NaCl溶液的烧杯中模拟暖宝宝手触无明显升温水量过多,暖宝宝样品均匀细腻,水含量少,升温明显2.3.4组分含量测定实验步骤现象解释活性炭称取样品,80o C下H2SO4溶解。
暖宝宝的原理是什么
暖宝宝,作为一种常见的保暖产品,其原理主要是利用化学反
应产生热量来达到保暖的效果。
它的主要成分是铁粉、活性炭、盐、水和木屑等,通过这些成分的化学反应来释放热量,从而达到保暖
的效果。
首先,暖宝宝内部的铁粉和活性炭是其产生热量的关键成分。
当暖宝宝暴露在空气中时,铁粉和活性炭中的氧气会发生化学反应,生成氧化铁,同时释放出大量的热量。
这种化学反应是放热反应,
所以会产生温暖的感觉,从而起到保暖的作用。
其次,盐和水也是暖宝宝产生热量的重要组成部分。
在暖宝宝
的使用过程中,盐和水会与铁粉和活性炭发生反应,加速化学反应
的进行,从而迅速释放出更多的热量。
这也是为什么暖宝宝在空气
中暴露的时间越长,产生的热量越多的原因。
此外,木屑的作用在于吸收水分和保持产品的干燥状态。
因为
暖宝宝在储存和使用过程中都需要保持干燥,否则会影响产品的使
用效果。
木屑的加入可以有效地吸收水分,保持产品的干燥状态,
确保产品能够正常发挥保暖作用。
综上所述,暖宝宝的原理主要是利用铁粉、活性炭、盐、水和木屑等成分的化学反应产生热量,从而达到保暖的效果。
通过这种化学反应释放热量的方式,暖宝宝成为了人们在寒冷环境下保暖的好帮手。
同时,使用过程中需要注意保持干燥,以确保产品的正常使用效果。
希望以上内容能够帮助大家更好地了解暖宝宝的原理和使用方法。
暖宝宝的原理是什么
暖宝宝是一种外用暖贴,其原理是通过化学反应产生热能。
暖宝宝内部包含一种可活化的药剂和热能发生剂。
当暖宝宝被揉搓或折叠时,热能发生剂与药剂之间的分子发生活化作用,产生化学反应,从而释放出热能。
具体地说,暖宝宝中的主要成分为铁粉、盐和活性炭等物质。
当暖宝宝被暴露在空气中时,其中的铁粉开始与空气中的氧气反应,产生氧化铁,并放出热能。
同时,盐和活性炭的存在能够促使反应更加迅速和持久。
暖宝宝的使用方法很简单,只需将其取出包装后,直接贴在身体需要保暖的部位,如腰背、腹部或关节处。
暖宝宝会迅速开始发热,持续时间通常为几小时至十几小时,具体取决于暖宝宝的型号和温度。
需要注意的是,使用暖宝宝时应遵循相关的使用说明,确保正确使用,并避免造成过度或长时间的热敷。
同时,对于儿童、老年人以及对热敷敏感的人群,使用前最好咨询医生的建议。
暖宝宝的发热原理“暖宝宝”是铁,蛭石,活性炭,无机盐,水等合成的混合物。
其中蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,成分为Mg0.5(H2O)4Mg3[AlSi3O10](OH)2,因加热时能迅速膨胀,弯曲呈水蛭(蚂蟥)状而得名。
蛭石一般呈褐色、褐黄色或暗绿色,带油脂的玻璃光泽。
约有80%的膨胀蛭石用于建筑工业,是良好的隔热、隔音材料。
蛭石是当今世界首屈一指的超级保温材料。
将蛭石经过一系列复杂的化学处理,提取出来的蛭石薄膜呈半透明。
这种薄膜表层的保温性能极好,用来制作防火覆盖层、房顶防热、高温衬垫、熔炉或锅炉用的膨胀连接件,冰箱等家用电器、孵化器的防热层和电缆外包层等都很适宜。
那么,我们使用的“暖宝宝”的发热原理是怎样的呢?通过收集相关资料,对“暖宝宝二、原理解析“暖宝宝”是利用铁氧化反应放热来发热。
实际上也就是根据铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀的原理。
同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。
铁在自然条件下的氧化反应速度是缓慢的,若能加快这种反应,如设法加大铁的表面积,使用水,食盐和活性炭形成原电池来促进反应,就可以得到发热袋所需的温度,成为发热袋的热源。
负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2 + 2H2O + 4e-=4OH-总反应:2Fe + O2 + 2H2O=2Fe(OH)22Fe(OH)2 + 2H2O + 3O2=4Fe(OH)3↓2Fe(OH)3 ==== Fe2O3+3H2O三、探究过程设计1 实验用品原电池反应槽、导线、灵敏电流表、铁片、碳棒、5%NaCl溶液、烧杯、试管、漏斗、滤纸、铁架台、胶头滴管、玻璃棒、pH试纸、药匙、酒精灯、铂丝、蒸发皿、暖宝宝用后的剩余混合物(黑褐色固体)、NaOH溶液、稀HCl、AgNO3溶液、H2O、KSCN溶液、澄清石灰水等。
2 实验步骤①原理探究:[操作]将铁片和碳棒用导线连接(在导线间接入灵敏电流表),平行插入盛有5%NaCl溶液的原电池反应槽中,观察实验现象。
探究暖宝宝的原理
暖宝宝是一种可以提供热量的小型发热装置,通常采用充放电方式来产生热量。
其原理主要基于化学反应或电热转换。
化学反应类型的暖宝宝通常采用可充电的热源物质,如铁粉、盐水或稳定的物质混合物。
当打开暖宝宝的外包装时,热源物质开始与空气中的氧气发生化学反应,放出热量。
这种类型的暖宝宝一般需要暴露在空气中进行反应,因此不能使用多次。
另一种类型的暖宝宝则采用电热转换原理。
它包含一个电池和一个导电材料(例如石墨),电池的能量通过导电材料产生热量。
这种类型的暖宝宝通常能够多次使用,只需通过充电或更换电池来供给能量。
无论是化学反应类型还是电热转换类型,暖宝宝的使用都需要防止过度加热和安全使用。
用户应遵循说明书上的安全操作步骤,避免将暖宝宝直接贴近皮肤,以免烫伤,同时不要将暖宝宝放在易燃物附近,避免发生火灾。
制作暖宝宝一、教学目的1. 探究暖宝宝的成分,了解几种物质的特性2. 了解暖宝宝的发热原理3. 动手制作暖宝宝二、教学重难点教学重点:暖宝宝的发热原理探究教学难点:原理的理解三、教学准备四、教学过程(一)回顾回顾上节课所学内容,5分钟(1-2个学生回答),教师总结(二)情景引入天冷的时候,很多人会用暖宝宝,暖宝宝是个很神奇的东西,看上去薄薄一袋,但是贴到身上后却能发热,让我们感觉很暖和,大家有没有用过呢?知不知道为什么能发热吗?学生思考回答。
那同学们再想一想为什么暖宝宝在袋子里不管放多久都不会变暖,而拿出来撕掉那层纸贴到身上后就会慢慢变暖呢?学生思考回答。
今天我们探究为什么用暖宝宝之前一定要把那层纸撕掉?是什么让暖宝宝发热的。
(三)实验过程1.暖宝宝的组成让学生打开暖宝宝,观察暖宝宝袋子里有什么东西,想一想是什么东西让暖宝宝发热的?学生动手打开暖宝宝,观察总结,请几个同学来描述他们看到了什么?以及你觉得你的看到的这些东西那个是起到发热的作用的?2.做个暖宝宝(1)发装有活性炭的密封袋(黑色),让学生学会打开和密封,注意不能将袋子弄破了,不能将东西倒出来了。
(2)发装有铁粉的密封袋,让学生将铁粉倒入装有活性炭的密封袋中,然后混合均匀,提问学生看看袋子里有没有发热。
这个时候肯定不会发热(3)老师配制食盐水,然后给每组发一个广口塑料杯,每一组分发食盐水。
(4)发滴管,并教滴管的使用方法,注意学会要一滴一滴地滴。
(5)每个人向袋子里滴加5滴食盐水,然后用手把水和粉末混合。
(6)加完食盐水后,然后将密封带密封好,观察现象,感受温度(7)观察一会,发现不会变暖,再将密封袋打开,再感受变化(慢慢变暖)想一想为什么密封袋密封好后暖宝宝就不会变暖呢?再想一想为什么暖宝宝是用前要撕掉那层纸呢?暖宝宝能够发热,其本质就是因为铁粉与空气中的氧气发生了化学反应,这个反应会放出热量,所以当我们没有撕开那层不透气的纸之前,袋子里面是没有空气的,所以化学反应不会发生,这就相当于我们在做实验的过程中将密封袋密封,不让空气进入时,暖宝宝不会发热;当撕开纸之后(将密封袋打开),空气会慢慢进入,化学反应就发生了,就产生热量了。
【教学资源】
探究暖宝宝的成分和原理
湖北省石首市文峰中学刘涛434400
“暖宝宝”又名暖贴,具有随身携带、一贴即热、立刻见效等特点,是一款即开即用的经济环保型防寒佳品。
我们购买并阅读暖宝宝外包装的使用说明书,对其发热剂成分和发热原理进行如下探究:
【实验用品】暖宝宝(3包)、磁铁、烧杯、试管、胶头滴管、燃烧匙、温度计、酒精灯、稀盐酸、澄清石灰水、
【做一做】
⑴先取A袋暖宝宝剪开包装袋,打开倒出内袋粉末,用磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
另取适量的黑色粉于试管中,滴加足量的稀盐酸,固体部分被溶解,并产生无色气泡。
⑵将剩余的黑色粉末放在燃烧匙上用酒精灯灼烧,将内壁涂有澄清的石灰水的小烧杯罩在上方,石灰水变浑浊。
⑶又取B袋暖宝宝打开外袋取出内袋,轻轻揉搓后直接贴在内衣外层,可感觉可持续保持人体温暖长达12小时,经测量接触温度可达50℃。
⑷将C袋暖宝宝撕开露置空气中48小时,可看到使用过后的暖宝宝中内装黑色粉末大多已经变成红色固体,再滴加适量的稀盐酸,溶解后由无色变成黄色。
【想一想】暖宝宝取暖贴的发热剂成分有什么物质?为什么会持续发热呢?
暖宝宝利用铁生锈放热的原理,即铁粉与水、氧气等物质共同作用发生缓慢氧化,由化学能转化为热能,不断放出热量,为人体提供温暖保障。
取暖贴采用真空包装的不透气塑料外袋,内袋为微孔透气无纺布袋,内装有发热剂,主要成分是铁粉、活性炭、食盐和水等。
内袋背面的粘贴部分打有很多小孔,通过微孔透气膜的透氧速率来控制放热的时间和温度。
食盐可加速发热剂中铁粉的氧化速率,更快放出热量。
食盐和水共同起到帮助铁粉形成电解质溶液,加速铁氧化腐蚀的作用,还有活性炭分散铁粉透气防结块,达到均衡发热的作用,木屑或矿物质能保温。
在运输和保存时应注意密封、干燥和防潮。
使用前不要让外袋破损,要保持包装的气密性,使之与空气隔绝,不让空气中氧气进入,以防失效。
打开包装袋取出内袋,撕下粘贴纸,贴在衣服外侧,使用时应预防低温烫伤。
【教学资源】
越冬必备佳品“暖宝宝”
漫长冬季不再寒冷,暖宝宝呵护你的温暖。
秒杀团购“暖宝宝”取暖贴(见图1),成为时尚潮人一族取暖驱寒、热敷理疗的私人订制越冬利器。
我们阅读暖宝宝使用说明书后(见图2),对暖宝宝的发热剂成分和发热原理产生了兴趣,购买几袋暖宝宝进行如下探究:
图1:暖宝宝取暖贴图2:暖宝宝使用说明书
提出第一个问题:暖宝宝取暖贴的发热剂成分是什么物质?
先取A袋暖宝宝按照使用说明要求,剪开包装袋,可直观观测:取暖贴采用真空包装的不透气塑料外袋,内袋为微孔透气无纺布袋,内装有发热剂。
当打开内袋倒出其中的粉末,发现呈黑色,用磁铁靠近有部分被吸引。
另取适量的黑色粉末加入足量的稀盐酸,固体部分被溶解,产生无色气泡。
这说明该黑色粉末中一定含有铁粉。
然后将剩余的残渣用酒精灯灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方,澄清的石灰水变浑浊,则说明该黑色粉末中一定还含有碳粉。
再次阅读暖宝宝的使用说明书,确定暖宝宝发热剂的主要成分是铁粉、活性炭、无机盐(主要含食盐)和水等合成的聚合物。
提出第二个问题:暖宝宝取暖贴为什么会在短时间内释放出大量的热呢?
再取B袋暖宝宝打开外袋取出内袋,轻轻揉搓后直接贴在内衣外层,可持续保持人体温暖长达12小时,测量接触温度可达50℃。
内袋背面的粘贴部分打有很多小孔,通过微孔透气膜的透氧速率来控制放热的时间和温度。
果果认为:发热剂需要接触到足量的空气才会发热。
发热剂成分中的食盐能加速发热剂中铁粉的氧化速率,更快的放出热量。
水和食盐起到帮助铁粉形成电解质溶液,加速铁氧化腐蚀的作用,活性炭起分散铁粉透气防结块从而能够达到均衡发热的作用,木屑或矿物蛭石则可起到保温的作用。
由此归纳:暖宝宝采用铁的的“氧化放热”原理,即铁粉与水、氧气等物质共同作用,发生了缓慢氧化锈蚀(铁生锈),由化学能转化为热能,不断放出热量,这样就能为人体提供温暖保障。
将C袋暖宝宝撕开露置空气中48小时,可看到使用过后的暖宝宝中内装黑色粉末大多已经变成红褐色固体,于是,果果根据暖宝宝的发热原理,猜想这种红褐色固体可能是氧化铁,她准备将用过后的暖宝宝发热剂粉末可用于阳台小花园,当作自家花圃的花肥来使用。
暖宝宝在运输和保存时应注意密封、干燥和防潮。
使用前不要让外袋破损,要保持包装的气密性,使之与空气隔绝,不让空气中氧气进入,以防失效。
打开包装袋取出内袋,撕下粘贴纸,贴在衣服外侧,使用时应预防低温烫伤。
暖宝宝具有随身携带、一贴即热、立刻见效等突出特点,是一款即开即用的经济环保型防寒佳品。