第4章 第3节 研究与实践 暖贴的设计与制作(教师用书独具)（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（人教版 鲁琼专版）

本高中化学讲义以暖贴发热原理为核心，系统梳理原电池加快铁电化学腐蚀的原理，包括负极铁失电子、正极氧气得电子的电极反应，总反应生成氢氧化亚铁并进一步氧化为氢氧化铁，最终脱水形成铁锈，展现化学能转化为热能及物质性质决定用途的化学观念。 资料亮点在于设计“自制暖贴”实践活动，学生通过混合原料、封装等步骤体验科学探究与实践过程，结合实验数据对比分析（如食盐对锈蚀速率的影响）培养科学思维。联系生活实际，强化科学态度与责任，课中辅助教师开展探究教学，课后帮助学生巩固电化学知识，弥补理解盲点。

研究与实践　暖贴的设计与制作(教师用书独具) 研究目的 市场上销售的一种暖贴是利用金属的电化学腐蚀原理制作的，它具有发热温和、放热时间长、使用方便和安全等特点。通过收集资料、实验研究和动手制作，了解这种暖贴的发热原理，培养分析和解决实际问题的能力。 材料阅读 材料一　主要成分：铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐等。 使用方法：将暖贴的真空包装沿切口打开，揭去后面的衬纸，贴于内衣的外侧，用手铺平即可。可贴于人体的肩部、腹部、背部、腰部、胃部及相关关节部位。 材料二　使用后的暖贴，打开后有红褐色粉末。 自制暖贴 实验原料：铁粉、活性炭粉、水、食盐、蛭石、吸水性树脂、无纺布、塑料袋、双面胶、真空包装机。 实验步骤： (1)将铁粉、活性炭粉、水、食盐、蛭石(保温作用)倒入烧杯搅拌； (2)加入吸水性树脂，使混合物呈糊状； (3)将混合物装入无纺布袋，其中一面贴上双面胶； (4)最后放入塑料袋，真空包装。 发热原理 利用原电池加快氧化还原反应速率，将化学能转化成热能，使用时将内袋露置在空气中发生反应的主要化学方程式： 负极(铁粉)：Fe-2e-===Fe2+ 正极(活性炭)：2H2O+O2+4e-===4OH- 总反应：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 Fe(OH)3在一定条件下发生脱水反应，生成红色的铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)。 1.制作“暖宝宝”的主要原料有铁粉、活性炭、水、食盐等，其中活性炭是原电池的电极之一，食盐的作用是溶于水形成电解质溶液。下列有关“暖宝宝”的说法错误的是(　　) A.“暖宝宝”使用前要密封保存，使之与空气隔绝 B.“暖宝宝”放出的热量是铁发生氧化反应时产生的 C.活性炭是原电池的正极，加快铁粉的腐蚀 D.活性炭最终转化为二氧化碳 答案　D 解析　铁粉、活性炭、水、食盐等可以构成原电池，发生的是铁的电化学腐蚀。铁在潮湿的空气中很容易被腐蚀，要延长其保质期，应在使用前隔绝空气，密封保存，A项正确；铁粉是原电池的负极，发生氧化反应，放出大量的热，B项正确；活性炭是原电池的正极，不参与反应，构成原电池后，铁的腐蚀加快，C项正确、D项错误。 2.“暖贴”是我们冬天中常用的一种用品。某化学兴趣小组对暖贴中成分及发热原理展开了探究。 (1)“暖贴”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质，其发热原理就是利用铁生锈时会放热，其中一种生成物是Fe(OH)3，请写出化学方程式：　　　 　　　　。  (2)检验配料中含有铁粉。用磁铁吸引黑色粉末，发现部分黑色粉末被吸引；取少量附着在磁铁上的粉末于试管中，加入适量稀盐酸，通过观察得到的现象是产生气泡、　　　　　　，得出配料中含有铁粉。  (3)检验配料中含有活性炭。暖贴中的活性炭是利用它能　　大量潮湿的空气，为铁粉氧化提供条件。该组用图中所示方法实验，将暖贴放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，观察到烧杯内壁变浑浊，说明含有活性炭。此方案　　　　　　(填“可行”或“不可行”)，若可行，写出其理论依据，若不可行，请写出合适的方法：　　　　 　　　　　　　　　　　　。  (4)探究暖贴中活性炭、食盐、水等物质的作用。 实验数据如下表： 实验 编号 实验药品及用量 反应时 间/min 温度上 升值/℃ 铁粉/g 活性炭/g 食盐/g 水/g 对照组 2 0.4 0.2 8 10 60 实 验 组 1 0 0.4 0.2 8 10 0 2 2 0.4 0 8 10 30 3 2 0.4 0.2 0 10 6.5 4 2 a b 8 10 3.7 ①分析对照组与实验组第　　　　组的数据，能证明食盐能加快铁粉的锈蚀速率。  ②实验组第4组数据中：a=　　　　，b=　　　　。  (5)下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.暖贴在使用前要密封保存 B.暖贴使用后剩余物可以回收利用 C.利用铁生锈的原理，铁粉还可用于食品保鲜 答案　(1)4Fe+3O2+3H2O===2Fe(OH)3+Fe2O3　(2)黑色粉末溶解且溶液变为浅绿色 (3)吸附　不可行　将样品放入试管中，通入氧气，加热，然后将生成的气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，说明含有活性炭　(4)①2　②0　0.2　(5)ABC 学科网（北京）股份有限公司 $