会发热的暖宝宝
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作者:吴欣宇
从入冬以来,天气就格外寒冷。在学校里,同学们总会每天带三、四个暖宝宝,有拿暖宝宝贴衣服上的,也有拿来暖手的。在上学的时候我就在想,暖宝宝到底是怎么发热的呢?为什么它发热时有段时间会特别的热,甚至会有一些烫手?在上学的时候没时间去讨论这些,只把这些当做吃饭时的话题来讨论,于是,我知道了,这里面是通过铁粉氧化产生热量来发热的。可是,又有许多问题还没有解决,比如,这些铁粉是怎样氧化的?这些铁粉又是怎样在那么短的时间里氧化的?上学没时间,那么只能在寒假把这些问题解决了。
寒假里,在睡觉的时候,我突然想起来了暖宝宝,又想到了这一系列的问题,于是,第二天一大早,我就跑去超市买了一大袋的暖宝宝。准备好好研究这个东西。回到家后,我拿起一片暖宝宝,观察了上面的成分表,其中有:铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂、食盐。
那么铁粉到底是怎么氧化的呢?我还是不明白。于是我先用剪刀剪开了一包暖宝宝,发现里面是一些黑色的固体,这时有粉末掉下来,用手碰一下会沾到手上,还不容易擦干净。这是什么呢?我猜测可能是碳粉。我把只剪开袋口的暖宝宝放在桌上,静静地观察,等着它会发生什么变化。五分钟过去了,没什么很大的变化。为什么呢?是因为缺少空气吗?我猜测。看来暖宝宝如果不拆它是不会给你温暖的,于是我把黑色固体全部倒在了白纸上,静等它发生变化,当我看到它表面有一点反应后,在固体上面铺上餐巾纸,用手触摸,感觉有一些暖和,这就表示它已经开始发生反应了。原来空气的多少决定了反应的快慢。我又把餐巾纸拿开,继续观察,差不多过去半个小时,固体变松散了,逐渐变成粉末,颜色也逐渐变得有些带黄,盖上餐巾纸,继续用手摸,温度明显比之前高了一些。过了两三个小时之后,颜色已经从黑色转变成了黄色,用手在纸下摸摸看,温度异常的高,这应该就是为什么暖宝宝不能直接贴在皮肤上的原因吧,会导致慢性烧伤啊。
当它反应完之后,我又去网上查阅了一些资料,知道了,暖宝宝的反应原理是利用原电池加快氧化反应速度,将化学能转变为热能。同时利用活性炭的强吸附性,在活性炭的疏松结构中储有水蒸气,水蒸气液化成水滴,流出与空气和铁粉接触,在氯化钠的催化作用下较为迅速的发生反应生成氢氧化铁,放出热量。其化学方程式为:
负极:Fe-2e-=Fe2+;
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-;
总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;2Fe(OH)2+2H2O+3O2=4Fe(OH)3↓;2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
通过这次实验和资料的查阅,暖宝宝之所以能温暖我们的谜团终于解开了,我相信生活中我们遇到的一些困惑,只要我们乐于去研究,肯定会发现其中的奥秘的。
教师评语
本文作者对学习时大家手中的暖宝宝产生疑惑,在这种疑惑驱动下,产生实验想法并具体动手,碰到困难,积极主动寻找解决策略,同查阅资料寻找具体原理,作者所呈现出来的科学态度,正是我们现在所提倡的科学学习理念,这样的精神值得大家好好学习。
指导教师:虞敬梧
本文编辑:吴春涛
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