资源简介

跨学科实践活动　7　揭秘“暖宝宝”
活动探究
探究内容
探究关键
1.围绕暖宝宝进行暖宝宝成分、发热原理的探究,通过自制“暖宝宝”和优化“暖宝宝”成分配比等实验对物质的检验及对照实验进行复习,通过拓展延伸活动,利用“暖宝宝”发热原理对空气中氧气含量测定的实验进行改进,并对该实验进行定量测定与评价。
2.设计“暖宝宝”中铁粉的验证、活性炭与氯化钠的作用方案并进行实验验证,以及制作简易“暖宝宝”,都需要一定的动手能力和解决实际问题的能力,以及科学态度与责任素养。
多维演练
1.生活中人们利用铁生锈的原理,研制出冬天取暖用的“暖宝宝”。通过实验研究铁锈蚀的影响因素,可以很好地了解“暖宝宝”发热的原理。已知空气中氧气的含量按体积分数计算为21%。下列分析正确的是 (B)
实验装置 序号 其他试剂 200 s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0 g食盐 8%
A.①③可以得出铁锈蚀需要有水
B.②③证明食盐能加快铁锈蚀
C.①②③证明铁锈蚀过程中炭粉发生化学反应
D.此实验不能推断出铁锈蚀需要水和氧气的参与
2.用图1所示装置对暖宝宝(主要成分有铁粉、水、活性炭、食盐等)的发热过程进行探究,传感器获得图2和图3所示的实验数据。下列说法错误的是 (D)
A.暖宝宝的发热是放热反应
B.由图2可知,足量暖宝宝原料发热过程能消耗掉瓶中全部氧气
C.图3表明,瓶内氧气减少造成的气压减小量与温度升高造成的气压增大量相等
D.装置冷却至室温,图3中的曲线会逐渐降低至0
3.暖宝宝的主要成分是铁粉、炭粉、水、食盐等,它的产热原理与铁生锈相同,但却能在短时间内产生大量的热。小金认为是食盐改变了反应的速率,为了验证自己的猜想,他按图甲装置进行实验。
①检查装置的气密性。
②将浸有饱和食盐水的棉花平铺在容器底部,接上氧气含量测定仪。
③称取一定量铁粉和炭粉混合均匀后快速加入锥形瓶中,马上塞上橡皮塞。
④观察实验现象,获取数据如图乙所示。
(1)小金得出“食盐能使铁快速生锈”这一结论,他的依据是　在较短的时间内,氧气的含量迅速降低　。
(2)实验后,小金与另一个学校的小余同学进行交流,小余认为应该增加对照实验,她利用实验室现有器材按图丙装置再次实验。她推测:U形管左侧红墨水水位先上升。但实际上她观察到反应开始后左侧水位反而先下降。请解释U形管左侧红墨水水位先下降的原因　铁粉在跟水、氧气的反应过程中,短时间内产生大量的热,使瓶内压强迅速增大　。
4.某品牌“暖宝宝”袋内主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐等,化学兴趣小组围绕这些成分展开探究。
【探究1】袋内是否含有铁粉
【实验】①取出袋内粉末于滤纸上,与磁铁充分接触。
②将磁铁吸出的少量粉末加入足量稀硫酸中。
(1)现象:磁铁吸出的粉末与稀硫酸反应,观察到产生　气泡　,同时得到浅绿色溶液。
结论:袋内含有铁粉。
(2)“暖宝宝”反应原理:利用铁粉与　氧气、水　等物质发生反应。
(3)拓展:使用“暖宝宝”来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图1所示,量筒中水的读数为100 mL。冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入集气瓶(容积为250 mL),最后量筒内水为67 mL(导管、温度计、暖宝宝贴的体积以及铁粉生锈消耗的水均忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为　15　%。
(4)分析:上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是　ABC　(填字母)。
A.装置漏气
B.铁粉的用量不足
C.未恢复至室温就记录量筒内水的体积
D.弹簧夹未夹紧
【探究2】暖宝宝中食盐和活性炭的作用是什么
【实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入①~④组物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,装置如图2所示,传感器测得的相应数据如图3所示。
(5)④中x为　9　。
(6)依据实验　①③　(填序号)可得出“活性炭能加快反应速率”的结论。 跨学科实践活动　7　揭秘“暖宝宝”
活动探究
探究内容
探究关键
1.围绕暖宝宝进行暖宝宝成分、发热原理的探究,通过自制“暖宝宝”和优化“暖宝宝”成分配比等实验对物质的检验及对照实验进行复习,通过拓展延伸活动,利用“暖宝宝”发热原理对空气中氧气含量测定的实验进行改进,并对该实验进行定量测定与评价。
2.设计“暖宝宝”中铁粉的验证、活性炭与氯化钠的作用方案并进行实验验证,以及制作简易“暖宝宝”,都需要一定的动手能力和解决实际问题的能力,以及科学态度与责任素养。
多维演练
1.生活中人们利用铁生锈的原理,研制出冬天取暖用的“暖宝宝”。通过实验研究铁锈蚀的影响因素,可以很好地了解“暖宝宝”发热的原理。已知空气中氧气的含量按体积分数计算为21%。下列分析正确的是 ( )
实验装置 序号 其他试剂 200 s时O2的含量
① 干燥剂 21%
② 10滴水 15%
③ 10滴水和1.0 g食盐 8%
A.①③可以得出铁锈蚀需要有水
B.②③证明食盐能加快铁锈蚀
C.①②③证明铁锈蚀过程中炭粉发生化学反应
D.此实验不能推断出铁锈蚀需要水和氧气的参与
2.用图1所示装置对暖宝宝(主要成分有铁粉、水、活性炭、食盐等)的发热过程进行探究,传感器获得图2和图3所示的实验数据。下列说法错误的是 ( )
A.暖宝宝的发热是放热反应
B.由图2可知,足量暖宝宝原料发热过程能消耗掉瓶中全部氧气
C.图3表明,瓶内氧气减少造成的气压减小量与温度升高造成的气压增大量相等
D.装置冷却至室温,图3中的曲线会逐渐降低至0
3.暖宝宝的主要成分是铁粉、炭粉、水、食盐等,它的产热原理与铁生锈相同,但却能在短时间内产生大量的热。小金认为是食盐改变了反应的速率,为了验证自己的猜想,他按图甲装置进行实验。
①检查装置的气密性。
②将浸有饱和食盐水的棉花平铺在容器底部,接上氧气含量测定仪。
③称取一定量铁粉和炭粉混合均匀后快速加入锥形瓶中,马上塞上橡皮塞。
④观察实验现象,获取数据如图乙所示。
(1)小金得出“食盐能使铁快速生锈”这一结论,他的依据是 。
(2)实验后,小金与另一个学校的小余同学进行交流,小余认为应该增加对照实验,她利用实验室现有器材按图丙装置再次实验。她推测:U形管左侧红墨水水位先上升。但实际上她观察到反应开始后左侧水位反而先下降。请解释U形管左侧红墨水水位先下降的原因 。
4.某品牌“暖宝宝”袋内主要成分:铁粉、水、活性炭、食盐等,化学兴趣小组围绕这些成分展开探究。
【探究1】袋内是否含有铁粉
【实验】①取出袋内粉末于滤纸上,与磁铁充分接触。
②将磁铁吸出的少量粉末加入足量稀硫酸中。
(1)现象:磁铁吸出的粉末与稀硫酸反应,观察到产生 ,同时得到浅绿色溶液。
结论:袋内含有铁粉。
(2)“暖宝宝”反应原理:利用铁粉与 等物质发生反应。
(3)拓展:使用“暖宝宝”来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图1所示,量筒中水的读数为100 mL。冷却一段时间之后,打开弹簧夹,水从量筒中流入集气瓶(容积为250 mL),最后量筒内水为67 mL(导管、温度计、暖宝宝贴的体积以及铁粉生锈消耗的水均忽略不计),通过计算,本实验数据测得空气中氧气的体积分数为 %。
(4)分析:上述结果与理论值相比,引起误差的原因可能是 (填字母)。
A.装置漏气
B.铁粉的用量不足
C.未恢复至室温就记录量筒内水的体积
D.弹簧夹未夹紧
【探究2】暖宝宝中食盐和活性炭的作用是什么
【实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入①~④组物质,用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化,装置如图2所示,传感器测得的相应数据如图3所示。
(5)④中x为 。
(6)依据实验 (填序号)可得出“活性炭能加快反应速率”的结论。

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