内容正文:
探秘“暖宝宝”
哈尔滨冰雪大世界
寻找暖宝宝中你熟悉的物质是什么?
猜测暖宝宝中的物质是什么颜色呢?
查阅资料:暖宝宝的成分表
任务一:验证“暖宝宝”中存在铁粉
设计实验方案验证“暖宝宝”中存在铁粉的存在。
物质 实验步骤 预测实验现象 化学方程式/(性质)
铁粉
铁粉
铁粉
任务一:验证“暖宝宝”中存在铁粉
设计实验方案验证“暖宝宝”中存在铁粉的存在。
物质 实验步骤 实验现象 化学方程式/(性质)
铁粉
铁粉
铁粉
铁粉
取少量样品于蒸发皿中,用磁铁吸引
有黑色固体被吸引
铁具有磁性
取少量被磁铁吸引的样品于试管中,加入足量盐酸(或硫酸)
有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
取少量被磁铁吸引的样品于试管中,加入足量硫酸铜溶液
有红色固体出现,溶液由蓝色变为浅绿色
有银色固体出现,溶液由无色变为浅绿色
Fe+2AgNO3=2Ag+Fe(NO3)2
取少量被磁铁吸引的样品于试管中,加入足量硝酸银溶液
任务一:验证“暖宝宝”中存在铁粉
以上的实验方案中体现了铁的哪些性质?
铁粉(Fe)
1.有磁性
2.与氧气反应
3.与盐酸(或硫酸)反应
4.与金属盐溶液反应
环节1:验证暖宝宝中有铁粉的存在
任务一:认识并检验“暖宝宝”中的铁粉
物理性质
化学性质
总结:在混合物中验证物质存在的一般思路是什么?
任务1:验证暖宝宝中有铁粉的存在
物质
性质
物质特性
(防止干扰)
设计实验
实验现象
物质存在
验证
(物理性质)
(化学性质)
任务1:验证暖宝宝中有铁粉和氯化钠的存在
NaCl
1.白色固体
2.易溶于水
3.与AgNO3反应
与AgNO3反应
设计实验
白色沉淀
Cl-存在
验证
设计实验方案验证“暖宝宝”中存在氯化钠。
物质
性质
物质特性
设计实验
实验现象
物质存在
验证
易溶于水
取少量样品于试管中,加入适量水溶解,过滤(或静置,取上层清液),加入足量的硝酸酸化的硝酸银溶液
Ag2CO3沉淀干扰Cl-检验
1.对比使用前后的”暖宝宝”,有什么发现?
任务2:探究“暖宝宝”的发热原因
使用前为黑色粉末,使用后出现红棕色的块状固体。
新鲜拆封
敞口放置1天
2.推测红棕色固体是什么?暖宝宝发热过程中发生了怎样的变化?
任务2:探究暖宝宝发热原理
红棕色固体可能为铁锈 Fe2O3.xH2O。
铁生锈 是由铁粉与氧气和水共同作用生成的,同时释放出热量。
任务2:探究“暖宝宝”发热原理
3.氧气是如何进入“暖宝宝”呢?
无纺布透气性好,空气中的氧气可进入“暖宝宝”中参与反应。
“暖宝宝”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。
任务2:探究“暖宝宝”发热原因
4.水是从何而来的呢?
吸水性树脂是一种高分子材料,它能够吸收自身重量几百倍至千倍的水分,吸水能力强,保水能力特高,所吸水分不能被简单的物理方法挤出,并且可反复的吸水、释水。可用于土壤保水剂、婴儿尿不湿等。
5.铁生锈是放热反应,在日常生活中为什么感受不到铁生锈会放出热量呢?
任务2:探究暖宝宝发热原因
铁生锈的反应速度缓慢,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。
6.除铁粉能增大接触面积外,还有没有其他物质能加快铁生锈的速率呢?
优良的保温材料
具有良好的保水功能
活性炭、氯化钠
任务2:探究暖宝宝发热原因
7.根据暖宝宝中的成分,猜测是什么物质加快了铁生锈的速率?
8.设计实验验证猜想。
8.设计实验:探究活性炭和氯化钠对铁生锈反应速率的影响
任务2:探究暖宝宝发热原因
可以选用的药品:铁粉(4g) 活性炭粉(2g)
水(2mL) 氯化钠(2g)
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 10min温度变化
实验组1
实验组2
实验组3
实验组4
4g铁粉+2mL水
任务2:探究暖宝宝发热原因
4g铁粉+2g氯化钠+2g活性炭粉+2mL水
4g铁粉+2g氯化钠+2g活性炭粉+2mL水
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 10min温度变化
实验组1
实验组2
实验组3
实验组4
4g铁粉+2mL水
4g铁粉+2g活性炭粉+2mL水
4g铁粉+2g氯化钠+2mL水
任务2:探究暖宝宝发热原因
8.设计实验:探究活性炭和氯化钠对铁生锈反应速率的影响
任务2:探究暖宝宝发热原因
在酸碱中和测定器(保温效果好)中加入药品,用温度传感器测定反应10min内体系温度上升值。
任务2:探究暖宝宝发热原因
设计实验:探究活性炭和氯化钠对铁生锈反应速率的影响
任务2:探究暖宝宝发热原因
实验4. 4g铁粉+2g氯化钠+2g活性炭粉+2mL水 升温33.5℃
实验1. 4g铁粉+2mL水 升温0.3℃
实验2. 4g铁粉+2g氯化钠+2mL水 升温0.7℃
实验3. 4g铁粉+2g活性炭粉+2mL水 升温20.9℃
8.设计实验:探究活性炭和氯化钠对铁生锈反应速率的影响
任务2:探究暖宝宝发热原因
实验结论:
“暖宝宝”中的铁粉、食盐水和活性炭构成了无数个微小的原电池,从而加速铁生锈的速度,因此”暖宝宝“才能快速发热。
在水和氧气存在的条件下,氯化钠和活性炭同时存在能最大程度地加速铁生锈。
任务3:自制暖宝宝
分别取4g铁粉、2g氯化钠、2g活性炭粉混合均匀后放入无纺
布袋内,并向其中滴加2mL水,用手揉搓后,将电子温度计
深入无纺布袋内,并记录6分钟内的温度变化。
任务3:自制暖宝宝
时间/min 温度/℃
1
2
3
4
5
6
任务3:自制暖宝宝
1.自制“暖宝宝”与市售“暖宝宝”对比,有何差异?
2.如何实现发热持久稳定呢?
蛭石为层状结构,是一种铁镁质硅酸盐矿物,在受热时吸收大量的热量,并在冷却时缓慢释放热量,具有良好的保温性能。蛭石在高温下不易燃烧,具有良好的防火性能,提高暖宝宝的安全性能。
发热较快,温度较高,且发热情况不稳定
蛭石
重识铁生锈
弊
利
趋利避害
任务3:自制暖宝宝
小结
通过本节课的学习,你学到了哪些知识?
环节3:小结
金属的化学性质
金属
1.大多数金属与氧气发生反应
2.金属活动性顺序表中氢以前的
金属可以与酸发生反应
3.金属活动性顺序表中前面的金属可以
把后面的金属从它们的盐溶液中置换出来
铁锈蚀的条件:同时与氧气和水接触,活性炭和氯化钠同时存在可以加速铁生锈。
氧化反应
置换反应
链接中考
(2023海南)22. 小林看到自热食品中的发热包产品说明如右图所示,咨询老师后得知该配方中氧化钙和铝粉的质量相等,为了探究其发热原理,设计了如下实验,实验结果记录如下(室温25℃)。
(1)序号2的实验方案为_______________________________。(2)根据实验结果,该发热包与纯氧化钙发热包相比具有的优势是__________________________________________。(3)查阅资料可知,该发热包的反应原理如下:
①请把反应c的化学方程式补充完整_________。②根据反应c的相关信息,写出该发热包使用时的注意事项:________________________________________________。
a
b
c
5.0g碳酸钠+15mL水
产生的热量更多,且高温持续的时间更长
3H2↑
使用时严禁明火,禁止在密闭的容器或空间内使用
钠元素
的检验
取铂丝于盐酸中洗涤,在酒精灯上灼烧至无色
蘸取上层清液,灼烧
02
03
01
观察到明亮的黄色火焰
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
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