内容正文:
暖宝宝中的化学
——金属的性质及转化
寒冷的冬天你在家是怎么取暖的?
空调
暖气
火炉
小太阳
有什么办法让我们可以在室外也能取暖呢?
暖宝宝
暖宝宝拆开包装后贴在身上一段时间后便会放出热量
暖宝宝的主要成分是什么呢?为什么会放出热量呢?
注意事项
1.不能直接与皮肤接触
2.不使用请勿打开包装
3.请勿在电热毯上、取暖器等取暖设施前使用
暖宝宝的主要成分
怎么证明暖宝宝中有铁存在呢?
知识回顾
铁(Fe)
1.有磁性
2.与氧气发生反应
3.与酸发生反应
4.与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
环节1:验证暖宝宝中有铁的存在
设计实验
方案一:磁铁吸引
实验现象:黑色粉末被磁铁吸引,有磁性物质
该现象能说明暖宝宝的主要成分中含铁吗?
资料补充
不能,四氧化三铁也有磁性,用磁铁吸引无法排除黑色粉末是四氧化三铁的情况。
铁(Fe)
1.有磁性
2.与氧气发生反应
3.与酸发生反应
4.与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
→用磁铁吸引
×
方案二:在空气中点燃
该现象能说明暖宝宝的主要成分中含铁吗?
不能
活性炭在空气中燃烧也会产生类似现象
铁粉为什么能在空气中燃烧而铁丝不可以呢?
铁粉与空气的接触面比铁丝与空气的接触面大,所以反应会更加剧烈。
你还了解哪些金属与氧气的反应呢?
知识回顾:金属与氧气的反应
4Al+3O2=== 2Al2O3
2Mg+O2 2MgO
2Cu+O2 2CuO
Al
2Hg+O2 2HgO
铁(Fe)
1.有磁性
2.与氧气发生反应
3.与酸发生反应
4.与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
×
×
方案三:分别与酸反应
酸与金属反应有什么现象呢?
Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
Fe+H2SO4=== FeSO4+H2↑
以稀硫酸与金属反应为例
Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑
有气泡生成
溶液变为浅绿色
特殊现象
氢气可燃
设计实验:取少量黑色粉末置于试管中,加入稀硫酸,观察现象,一段时间后点燃试管中气体
实验现象:溶液有气泡产生,气体可燃,溶液颜色变化不明显。
实验结论:黑色粉末中有氢前金属。
结合方案一和方案三的现象你能得到什么结论呢?
方案一现象
方案三现象
结论:黑色粉末中有氢前金属
+
结论:黑色粉末中有磁性物质
暖宝宝的主要成分中含有铁
铁(Fe)
1.有磁性
2.与氧气发生反应
3.与酸发生反应
4.与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
×
×
√
×
你能性质4再设计一个方案验证暖宝宝的主要成分中含铁吗?
设计实验:取少量黑色粉末于试管中,加入硫酸铜溶液,观察现象。
实验现象:溶液由蓝色变为浅绿色,有红色固体产生。
方案四:与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
实验结论:暖宝宝的主要成分中含有铁。
方案四中发生了什么反应?
发生的反应:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
该反应和方案三的反应有什么共同点呢?
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
另一种单质
化合物
另一种化合物
单质
+ === +
置换反应
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
铁(Fe)
1.有磁性
2.与氧气发生反应
3.与酸发生反应
4.与金属活动性顺序在铁之后的金属盐溶液反应
×
√
√
在日常生活中我们为什么感受不到铁生锈会放出热量呢?
环节2:探究发热原因
铁生锈的反应速度通常比较缓慢,需要一定的时间才能完成,因此热量的释放也比较缓慢,难以被人类感知到。
是什么原因导致铁生锈速度加快呢?
优良的保温材料
具有良好的保水功能
该盐为氯化钠
知识回顾
铁锈蚀的条件:有充足的水和氧气
→氧气是从何而来的呢?
小资料:该产品是将原料层置于无纺布袋内,无纺布袋的特点是均匀不漏、透气性好。
无纺布透气性好,空气中的氧气可进入参与反应。
实验药品:铁粉、水、活性炭、氯化钠
设计实验:探究活性炭和氯化钠对铁生锈反应速率的影响
序号 药品用品 温度变化
实验组1 铁粉+活性炭+水
实验组2 铁粉+氯化钠+水
实验组3 铁粉+氯化钠+活性炭+水
对照组 铁粉+水
4g铁粉+2g氯化钠+2g活性炭+2mL水
4g铁粉+2mL水
4g铁粉+2g活性炭+2mL水
4g铁粉+2g氯化钠+2mL水
关键
对比实验
控制变量
这三组实验可以得到实验结论吗?
不能,需要设置对照组
—— 温度变化
—— 氧气含量变化
对照组:4g铁粉+2mL水
实验组1:4g铁粉+2g活性炭+2mL水
实验组2:4g铁粉+2g氯化钠+2mL水
实验组3:4g铁粉+2g氯化钠+2g活性炭+2mL水
实验装置
实验结果
实验结论