关于“暖宝宝”的综合探究.ppt

生生 活活 中中 化化 学学 关于“暖宝宝”的综合探究 杭集中学 王品伟【学习目标学习目标】（1 1）能了解“暖宝宝”的有效成分，能知道其发热的一般原理；）能了解“暖宝宝”的有效成分，能知道其发热的一般原理；（2 2）能进行“暖宝宝”成分的定性和定量分析方法的设计和评价；）能进行“暖宝宝”成分的定性和定量分析方法的设计和评价；（3 3）能获取进行有关化学实验的基本技能，）能获取进行有关化学实验的基本技能，（4 4）能体会到学习化学的乐趣，培养问题意识。）能体会到学习化学的乐趣，培养问题意识。【学习重点学习重点】“暖宝宝”中有效成分的验证探究。暖宝宝”中有效成分的验证探究。【学习难点学习难点】“暖宝宝”的成分中铁含量的测定。暖宝宝”的成分中铁含量的测定。初识初识“暖宝宝暖宝宝”(情境引入）情境引入）品名品名：贝贝猫贴身暖宝宝 成分成分：袋内物质：铁粉、水、活性炭、食盐等 内袋材料：微孔透气无纺布 外袋材料：不透气塑料 用法用法：临使用前，打开外袋取出内 袋，直接贴在衣服上。打开外 袋后保持温暖12小时。“暖宝宝”发出的暖宝宝”发出的 热量主要来自铁热量主要来自铁 粉氧化（即生锈）粉氧化（即生锈）的过程的过程“暖宝宝暖宝宝”能热起来吗？能热起来吗？操作：取操作：取A、B两袋两袋“暖宝宝暖宝宝”，A袋按袋按 使用说明打开外袋取出内袋；使用说明打开外袋取出内袋；B袋不打开外袋。将两袋样品袋不打开外袋。将两袋样品 放置在同样的环境中。放置在同样的环境中。现象：现象：A袋的袋的“暖宝宝暖宝宝”温度很快上升；温度很快上升；B袋温度没有明显变化。袋温度没有明显变化。结论：结论：“暖宝宝暖宝宝”发热是由于袋内物质与发热是由于袋内物质与 接触。接触。氧氧 气气 定性探究定性探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中含有铁吗？的成分中含有铁吗？猜想猜想：1.用磁铁吸引，若有黑色固体被吸引，则含有铁。用磁铁吸引，若有黑色固体被吸引，则含有铁。2.取样，加入稀盐酸，若有气泡产生，且溶液由取样，加入稀盐酸，若有气泡产生，且溶液由无色变为浅绿色，则含有铁。无色变为浅绿色，则含有铁。3.取样，加入硫酸铜溶液，若有红色固体析出，取样，加入硫酸铜溶液，若有红色固体析出，且溶液由蓝色变为浅绿色，则含有铁。且溶液由蓝色变为浅绿色，则含有铁。猜想猜想：1.取样，加入足量的稀硫酸，过滤，若在滤纸上取样，加入足量的稀硫酸，过滤，若在滤纸上有不溶于水的黑色物质，则说明有碳粉。有不溶于水的黑色物质，则说明有碳粉。2.取样，灼烧，用澄清石灰水检验生成的气体，取样，灼烧，用澄清石灰水检验生成的气体，若石灰水变浑浊，则说明有碳粉。若石灰水变浑浊，则说明有碳粉。定性探究定性探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中含有活性炭吗？的成分中含有活性炭吗？定性探究定性探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中含有活性炭吗？的成分中含有活性炭吗？甲甲 乙乙 思考：哪一种方案更可靠呢？思考：哪一种方案更可靠呢？甲方案更可靠，因为乙方案石灰水变浑浊可能是由于甲方案更可靠，因为乙方案石灰水变浑浊可能是由于酒精燃烧产生的二氧化碳造成的。酒精燃烧产生的二氧化碳造成的。“暖宝宝暖宝宝”为什么能热起来呢？为什么能热起来呢？暖宝宝的有效成分是暖宝宝的有效成分是铁铁，铁与氧气、水，铁与氧气、水作用，发生缓慢氧化，放出热量。作用，发生缓慢氧化，放出热量。放热现象较为明显的原因：放热现象较为明显的原因：（1 1）铁是粉末状的；）铁是粉末状的；（2 2）活性炭具有较强的吸附性，铁与氧气）活性炭具有较强的吸附性，铁与氧气 接触充分；接触充分；（3 3）氯化钠的存在加速了铁氧化的速率。）氯化钠的存在加速了铁氧化的速率。定量探究定量探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中铁含量的测定的成分中铁含量的测定 猜想猜想：1.取一定质量的样品，用磁铁吸引。取一定质量的样品，用磁铁吸引。2.取一定质量的样品，加入足量的硫酸铜溶液，取一定质量的样品，加入足量的硫酸铜溶液，充分反应后，过滤，洗涤，干燥，称量所得固体充分反应后，过滤，洗涤，干燥，称量所得固体的质量，利用固体质量差进行计算。的质量，利用固体质量差进行计算。3.取一定质量的样品，加入足量的稀硫酸，测量取一定质量的样品，加入足量的稀硫酸，测量氢气的体积。氢气的体积。定量探究定量探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中铁含量的测定的成分中铁含量的测定 不可靠，因为磁铁不可靠，因为磁铁 吸引铁粉的过程中吸引铁粉的过程中 会带出活性炭。会带出活性炭。不可靠，铁可能反应不不可靠，铁可能反应不 完全，且操作过程会对完全，且操作过程会对 最终固体的质量造成影响。最终固体的质量造成影响。方案三：方案三：思考：用该方案测量氢气的体积准确吗？思考：用该方案测量氢气的体积准确吗？不准确，因为用该方案测量的氢气的体积包含了滴下不准确，因为用该方案测量的氢气的体积包含了滴下的液体的体积。的液体的体积。定量探究定量探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中铁含量的测定的成分中铁含量的测定 方案三：方案三：思考：思考：1.什么时候读取氢气的体积呢？什么时候读取氢气的体积呢？2.怎样读取氢气的体积呢？怎样读取氢气的体积呢？3.通常实验前须估算药品用量，如果实验通常实验前须估算药品用量，如果实验 过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸过程中，发现盐酸的量不足，应中途加酸 还是重新实验还是重新实验?理由是什么？理由是什么？等到装置冷却到室温的时候。因为金等到装置冷却到室温的时候。因为金属与酸的反应放热，反应刚结束时气体处属与酸的反应放热，反应刚结束时气体处于受热膨胀状态。于受热膨胀状态。定量探究定量探究“暖宝宝暖宝宝”的成分中铁含量的测定的成分中铁含量的测定 调节量筒的高度，使量筒内液面的高调节量筒的高度，使量筒内液面的高度与洗气瓶的液面保持相平。因为我们要度与洗气瓶的液面保持相平。因为我们要测量常温常压下的气体的体积。测量常温常压下的气体的体积。重新实验；中途添加酸时，会造成气重新实验；中途添加酸时，会造成气体逸散，影响气体体积的精确测量。体逸散，影响气体体积的精确测量。总结与反思总结与反思 1.结合本节课，说说有关铁的性质有哪些？结合本节课，说说有关铁的性质有哪些？铁粉为黑色，能被磁铁吸引，能与氧气、酸、盐溶液发生反应铁粉为黑色，能被磁铁吸引，能与氧气、酸、盐溶液发生反应。2.怎样验证混合物中含有铁以及如何进行铁的含量的测定？怎样验证混合物中含有铁以及如何进行铁的含量的测定？（1）用磁铁吸引；）用磁铁吸引；（2）加入足量的稀酸，测定生成氢气的体积；）加入足量的稀酸，测定生成氢气的体积；（3）加入足量的硫酸铜溶液，利用固体的质量差进行计算。）加入足量的硫酸铜溶液，利用固体的质量差进行计算。3.如何对实验设计进行评价？如何对实验设计进行评价？原理正确、操作简便、现象明显、数据准确、绿色环保等。原理正确、操作简便、现象明显、数据准确、绿色环保等。1.根据已学知识，铁生锈需消耗空气中的根据已学知识，铁生锈需消耗空气中的 和和 ，是一个缓慢氧化的过程，放出的热量不明显。而暖宝宝明显是一个缓慢氧化的过程，放出的热量不明显。而暖宝宝明显 放热，可能是因为该反应速率加快的缘故。为了证明暖宝宝放热，可能是因为该反应速率加快的缘故。为了证明暖宝宝 中铁的氧化速率比铁在自然条件下氧化速率快，他设计了如中铁的氧化速率比铁在自然条件下氧化速率快，他设计了如 下实验（下实验（A、B中含铁的质量相等）：中含铁的质量相等）：拓展与应用拓展与应用（1）观察到现象）观察到现象 时，时，说明暖宝宝中铁的氧化速率比铁说明暖宝宝中铁的氧化速率比铁 在自然条件下氧化速率快。在自然条件下氧化速率快。（2）铁锈的主要成分铁锈的主要成分 ，日常生活中使用铁制品时，一定要日常生活中使用铁制品时，一定要 注意防锈，说出一种常见的防止铁注意防锈，说出一种常见的防止铁 制品生锈的方法制品生锈的方法 ；A装置导管中的液面比装置导管中的液面比B装置导管中液面上升快装置导管中液面上升快 氧气氧气 水水 氧化铁氧化铁 保持铁制品表面的洁净干燥（刷漆、涂油、烤蓝等）保持铁制品表面的洁净干燥（刷漆、涂油、烤蓝等）拓展与应用拓展与应用 2.小明在所查阅的资料卡中，有如下叙述：小明在所查阅的资料卡中，有如下叙述：铁与水、空气中的氧气发生反应，生成了氢氧化亚铁，铁与水、空气中的氧气发生反应，生成了氢氧化亚铁，氢氧化亚铁又被氧化成氢氧化铁，氢氧化铁受热易分解，氢氧化亚铁又被氧化成氢氧化铁，氢氧化铁受热易分解，生成了氧化铁和水。生成了氧化铁和水。（1）把所涉及的化学反应用化学方程式表示出来。）把所涉及的化学反应用化学方程式表示出来。、。（2）小明同学有一次买了包装已经破损的暖宝宝，）小明同学有一次买了包装已经破损的暖宝宝，你能一种简单的方法帮助他判断暖宝是否完全失效？你能一种简单的方法帮助他判断暖宝是否完全失效？。拆开包装袋，用磁铁吸引，若能被吸引，说明还没有完全失效拆开包装袋，用磁铁吸引，若能被吸引，说明还没有完全失效 拓展与应用拓展与应用 3.小明想知道产品在配制的时候，碳粉和铁粉的质量关系小明想知道产品在配制的时候，碳粉和铁粉的质量关系 资料：资料：Fe+2FeCl3=3FeCl2 ，在铁、氯化铁、盐酸，在铁、氯化铁、盐酸 的环境中，铁首先与氯化铁反应的环境中，铁首先与氯化铁反应（1）新产品当初配料时，其中的碳粉和铁粉的质量比为）新产品当初配料时，其中的碳粉和铁粉的质量比为 ，（2）该样品的铁的锈蚀率）该样品的铁的锈蚀率%（生锈的铁粉占原先铁粉（生锈的铁粉占原先铁粉 总量的质量百分数）总量的质量百分数）