高中化学新教材同步选择性必修第一册 第4章 研究与实践　暖贴的设计与制作（同步讲义）

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研究与实践　暖贴的设计与制作一、研究目的市场上有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。二、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入口打开，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。三、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。1．为什么暖贴在用之前和用之后的固体状态不一样呢？答案　用之前内有NaCl溶液，各物质未反应，故为糊状物；用之后都转化为固体，故相对较硬。使用后为黑褐色固体，其中含炭粉、NaCl固体、Fe2O3固体以及含镁铝的盐类。2．为什么暖贴要使用双层包装？答案　外层是一个常规不透气的外袋，用来隔绝空气，使用时需要有氧气参与，内层采用微孔透气膜制作的无纺布袋，方便反应及保持清洁。3．为什么暖贴能发热，而且能保持如此之长的时间？答案　暖贴的反应原理为利用原电池加快氧化反应速率，将化学能转变为热能。为了使温度能够持续更长，使用了矿物材料蛭石来保温。4．暖贴中的化学反应原理是什么？(写出相应方程式)答案　Fe和活性炭为原电池的两极，NaCl溶液为电解质加快金属的腐蚀，放出热量。负极：Fe－2e－==Fe2＋正极：O2＋2H2O＋4e－==4OH－总反应：2Fe＋O2＋2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2==4Fe(OH)3↓2Fe(OH)3==Fe2O3＋3H2O