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(共24张PPT)
第4课 自热的“暖宝宝”
1
导入新课
2
重难点讲解
3
温故知新
4
考点训练
1 导入新课
2 重难点讲解
物质变化伴随能量变化
01 释放能量（放热）
典型案例：燃烧反应
木柴、烟花等物质燃烧时，会与氧气发生剧烈的氧化反应，同时向周围环境持续释放热量和光，使温度显著升高，这是最常见的放热现象。
02 吸收能量（吸热）
典型案例：能量储存
植物光合作用需要吸收太阳能转化为化学能，发生这种变化是因为需要从外界吸收能量。这类过程会使周围环境温度降低，是典型的吸热现象。
2 重难点讲解
多层“铠甲”结构
由外到内依次为耐磨无纺布层、透气明胶层、微孔透气膜，核心是黑色发热物料层，层层包裹确保热量均匀释放且不易渗漏。
探究：拆开暖宝宝看一看
神奇的“发热配方”
核心物料包含：还原铁粉（主要反应物）、活性炭（吸附氧气）、蛭石（保温锁热）、食盐（催化剂）和少量水，共同构成高效放热体系。
氧化放热的奥秘
撕开保护膜后，空气透过微孔进入，铁粉与氧气发生氧化还原反应，将化学能转化为热能，可持续发热数小时，温暖你的冬天。
安全防护须知
拆解时请佩戴手套，避免直接接触内部黑色粉末；若不慎入眼或接触皮肤，应立即用大量清水冲洗。
2 重难点讲解
思考：到底是什么让暖宝宝发热？
01 科学猜想：协同作用的奥秘
暖宝宝并非单一物质放热，而是铁粉、活性炭、食盐与水相互配合，发生复杂的氧化还原反应，从而持续释放热量。
02 实验思路：控制变量法
设计对照实验，依次移除配方中的某一种材料（如铁粉、盐或活性炭），对比观察温度变化，从而锁定产生热量的关键成分。
03 准备清单：器材与材料
核心材料：铁粉、活性炭、食盐、蛭石粉、蒸馏水；实验工具：塑料瓶、温度计、电子秤、搅拌棒。
2 重难点讲解
暖宝宝发热对比实验步骤
01 对照组（1号瓶）：全成分混合
取等量活性炭(4勺)、食盐(1勺)、水(1勺)、蛭石粉(1勺)和铁粉(1勺)混合。放入温度计，密封瓶口，记录初始温度作为基准。
02 实验组（2-6号瓶）：单一变量控制
依次移除一种核心物质：2号去铁粉、3号去活性炭、4号去食盐、5号去水、6号去蛭石粉。其余材料与对照组保持一致，形成对比。
03 准备清单：器材与材料
每2分钟读取一次各组温度并记录，持续观测8分钟。重点对比温度峰值及升温速率差异。
实验预期：缺少铁粉或水的实验组温度基本无变化；缺少活性炭或食盐的实验组升温较慢；完整配方的1号瓶温度升高最显著。
为什么要做对比？
通过“控制变量法”，我们可以精准找出暖宝宝发热的关键成分，验证铁粉氧化放热的化学原理。
2 重难点讲解
实验数据记录表
序号 铁粉 活性炭 盐 水 蛭石粉 温度变化
1 √ √ √ √ √
2 × √ √ √ √
3 √ × √ √ √
4 √ √ × √ √
5 √ √ √ × √
6 √ √ √ √ ×
快速升高
基本不变
缓慢升高
缓慢升高
基本不变
缓慢升高
实验发现：铁粉是暖宝宝发热的核心物质！没有铁粉，氧化反应无法启动，温度几乎不变。而活性炭、盐和水作为“助攻”，能加速反应，让发热更持久。
2 重难点讲解
推断每种物料的作用
01 铁粉 · 核心反应物
作用： 发生氧化反应，释放大量热量。
理由： 去掉铁粉后体系几乎不升温，是暖宝宝发热的能量源头。
02 活性炭 · 助燃吸附
作用： 吸附空气中的氧气，促进反应进行。
理由： 多孔结构能储存大量空气，为铁粉氧化提供充足的氧气环境。
03 盐 · 催化加速
作用： 作为电解质，加速铁的电化学腐蚀。
理由： 能显著降低反应活化能，让铁粉的氧化速度成倍提升。
04 水 · 反应媒介
作用： 参与并催化铁的氧化反应，是反应发生的必要条件。
理由： 无水环境下反应难以启动；水不仅是反应物，还能促进离子移动，加速电化学反应的进行。
05 蛭石粉 · 保温锁热
作用： 锁住反应产生的热量，延缓温度散失。
理由： 具有优异的保温隔热性能，能将热量缓慢释放，避免温度骤升骤降，从而延长暖宝宝的有效发热时间。
2 重难点讲解
实验结论
01 核心原理：氧化放热
铁粉是发热源，在食盐（电解质）、水和活性炭的催化下，加速与空气中的氧气发生氧化还原反应，释放出大量热量，这一过程类似铁生锈的原理。
02 关键助剂：保温缓释
蛭石是天然保温材料，能像“热量仓库”一样锁住反应产生的热能，防止热量过快散失，从而实现长达10-12小时的恒温发热效果。
03 本质定义：化学变化
发热过程生成了新物质（氧化铁），是不可逆的放热化学变化，而非物理升温。使用后的残渣不可再次激活发热。
趣味科普：
暖宝宝失效后的粉末含有丰富的铁元素，是植物生长的天然补铁剂，可理入花盆中作为肥料循环利用哦！
2 重难点讲解
自热火锅
操作三步法：
01 食材就位
将食材包、底料等放入上层餐盒，按说明加入适量冷水。
02 启动加热
下层盒放入发热包，加冷水至水位线，迅速放入上层餐盒。
03 静候美味
盖紧盖子，等待8-15分钟，期间请勿触碰排气孔与盒身。
安全警示
发热包严禁食用！禁止使用热水或自来水，务必远离明火与儿童，谨防高温烫伤。
核心原理：生石灰遇水放热
发热包主要成分是生石灰（氧化钙），遇水发生剧烈化学反应，瞬间释放大量热量，使水温快速升高至沸腾，从而加热食物。
2 重难点讲解
原理：铁粉与空气中的氧气发生氧化反应，释放热量。
特点：必须接触空气才能发热，反应温和且持续时间较长。
知识点：这是一个缓慢的氧化放热过程，类似铁生锈但更剧烈，需要透气膜来控制反应速率。
知识点：此反应属于强放热反应，能快速加热食物。
原理：生石灰（氧化钙）遇水发生剧烈的化合反应，瞬间释放大量热量。
特点：无需空气，遇水即热，反应迅速且温度极高（可达100℃）。
核心共同点：化学变化的能量释放
两者都不是简单的物理升温，而是通过发生化学反应生成了新的物质，并将化学能转化为热能释放出来，属于典型的放热反应。
讨论：两者发热有什么不同？
暖宝宝
自热火锅
2 重难点讲解
两类能量变化
放热变化
物质发生化学变化时，会向周围环境释放出热量，导致环境温度升高。生活中常见的暖宝宝发热、自热火锅的加热包反应，以及燃料的燃烧，都是典型的放热反应实例。
吸热变化
物质发生变化时，需要从外界吸收热量，导致周围环境温度降低。例如硝酸铵溶于水时会吸收大量热量，使溶液温度明显下降；干冰升华吸热制冷，也是生活中常见的吸热现象。
科学小贴士：能量变化是化学反应的重要特征，它不仅帮助我们判断反应是否发生，还在生活取暖、食品保鲜等领域有着广泛的应用。
2 重难点讲解
判断能量变化：煎鸡蛋
现象：物质形态的质变
鸡蛋由流动性的液态蛋液，经加热后转变为固态蛋块。这不仅是物理状态的改变，更是蛋白质发生变性反应，内部微观结构被重组的化学变化。
结论：典型的吸热变化
煎制过程中，鸡蛋必须持续从锅具吸收热量才能完成蛋白质的变性凝固。这一过程需要不断输入能量，因此属于吸热反应，能量转化为化学能储存在新结构中。
趣味思考：你还能举出哪些生活中的吸热变化例子？比如烧水升温、冰雪融化，都是需要吸收热量才能发生的变化哦！
2 重难点讲解
判断能量变化：天然气燃烧
燃烧现象观察
点燃天然气时，灶具会产生明亮的蓝色火焰，瞬间释放出大量热能。这些热量通过热传导和热辐射传递，能快速加热锅具，是我们日常生活中烹饪食物的核心能量来源。
能量变化结论
这是典型的化学变化，天然气（甲烷）与氧气发生氧化反应生成新物质，同时将储存的化学能转化为热能释放，属于放热反应。这一过程实现了能量形式的有效转化。
趣味科普：燃烧不仅是发光发热的过程，更是分子层面的重组。天然气燃烧释放的巨大能量，源自于化学键断裂与重组时的能量差，是化学能高效转化为热能的经典案例。
2 重难点讲解
判断能量变化：生石灰加冷水
实验现象观察
将生石灰投入冷水中，会瞬间触发剧烈反应：水面迅速冒出大量气泡，伴有“滋滋”的声响；同时容器外壁温度急剧升高，触感发烫，甚至能将鸡蛋煮熟，直观展现了能量的释放。
科学原理与结论
这是典型的化学变化，生石灰（氧化钙）与水反应生成氢氧化钙。该反应释放大量热能，属于放热反应，能量从物质的化学能转化为热能释放，是生活中常见的能量转化实例。
生活中的应用：利用这一放热特性，人们制作了“自热火锅”和野外应急加热包，无需明火即可快速加热食物，是化学能转化为热能的巧妙应用。
2 重难点讲解
判断能量变化：烧制陶罐
现象观察：从泥土到陶瓷
将湿润的黏土放入高温窑炉中，经过持续加热，泥土的物理结构和化学成分发生不可逆的改变，从松软的块状物转变为质地坚硬、孔隙率低的陶瓷制品。这一过程需要维持高温环境，火焰持续提供热量。
能量判断：典型的吸热过程
整个烧制过程需要不断从外界（火焰）吸收热量来维持化学反应的进行，打破原有物质的分子结构并重组。因此，烧制陶罐属于吸热变化 ，是能量转化的典型化学实例。
拓展思考：除了烧制陶器，生活中还有许多吸热现象，比如冰块融化成水、水烧开变成水蒸气等，它们都需要从周围环境吸收热量。
2 重难点讲解
阅读拓展：蜡烛燃烧的吸热和放热
01 固态熔化 · 物理变化
固态石蜡受热熔化为液态，此过程没有生成新物质，属于物理变化，需要从环境中吸收热量。
02 燃烧发光 · 化学变化
气态石蜡遇明火燃烧，生成二氧化碳和水等新物质，属于化学变化，同时释放出光和热。
03 能量循环 · 持续反应
燃烧释放的热量持续熔化下方的固态蜡烛，为燃烧提供燃料，形成“吸热-放热”的动态循环，直至燃料耗尽。
科学小发现
观察蜡烛火焰：
外焰温度最高，内焰次之，焰心温度最低。这是因为外焰与氧气接触最充分，燃烧最完全。
2 重难点讲解
思考： 生活中还有哪些现象同时包含物理变化和化学变化呢？
面包、馒头烘烤
化学变化：面粉受热发生反应，淀粉变性，产生二氧化碳，面包变蓬松。
物理变化：水分受热蒸发，面团体积膨胀。
3 考点训练
选择题。
暖宝宝中，活性炭的主要作用是（ ）。
A.产生热量
B.吸附气体和水分，使反应更充分
C.保温隔热
B
3 考点训练
实验探究题。
可可在探究“暖宝宝”发热原理实验时，准备了铁粉、活性炭、水、盐、蛭石粉等材料，按照不同配方制作了三组“暖宝宝”样品，在相同环境下用温度计测量并记录温度变化，数据如下，请你帮助他完成下列实验分析。
3 考点训练
1.在探究实验中，作为对照组的是（ ）。
A.1号（全物料）
B.2号（不加铁粉）
C.3号（不加活性炭）
2.在“暖宝宝”发热实验中， 号温度几乎不上升，因为缺少关键物料 。对比1号和2号，可知 。
A
2
铁粉
铁粉是“暖宝宝”发热必不可少的物质
4 拓展延伸
1.：把滚烫的热水灌入袋中，拧紧盖子使用。
发热原理：利用热水本身储存的**热能**，热量通过热传递慢慢散发出来。
变化类型：整个过程只有物理变化。热水降温、热量向外散失，水还是水，没有产生新物质，没有发生化学反应。
优点：可以反复灌热水，可循环使用。
缺点：刚灌水温度很高，容易直接烫伤；保温时间短，水凉了就不再发热。
和暖宝宝本质区别：暖宝宝靠化学变化放热；注水热水袋只是储存热量，没有化学反应。
认识热水袋
2.：内部有电热丝，通电加热袋内液体。
工作过程：通电，电能转化成热能，液体温度升高；断电之后，高温液体慢慢向外散热。
变化类型：物理变化。只是液体温度升降，没有生成新物质。
注意：电热水袋只是储存热量，不像暖宝宝那样靠化学反应持续产热，冷却之后需要再次充电。
感谢观看

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