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隨時溫暖你的手~暖暖包 次要群組 [化學教學::水溶液] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-03-29 13:48:10
關鍵字 1溶解度 2放熱反應
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不正常人類人腦智慧研究所
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這種暖暖包可重複使用,厚厚密封的塑膠袋內裝有過飽和醋酸鈉溶液(呈現透明的溶液),利用過飽和原理製成:水及過量的晶體加熱溶解,冷卻回到室溫,即成為過飽和溶液,一旦結晶析出就會放出大量熱。


當要熱敷時,就把塑膠袋內一個圓盤按一下,產生震動觸使成核提供做為晶種,因此它就開始結晶,並且放出熱量。要還原時,只要將整個暖暖包放在熱水或電鍋裡加熱,就可將晶體再溶解,冷卻至室溫時,則又可重複使用。

另一種較常見的暖暖包是利用鐵的氧化會放熱的現象所製成(鐵粉增加與氧接觸的面積);為了加速放熱,添加了鹽、活性碳、水等來加速鐵粉的氧化放熱。“暖暖包”溫度最高多高?放熱時間多久?早期科展常以自製暖暖包作為研究題材,取鐵粉、碳粉、鹽、少量水,放入小夾鏈袋中,用手搓揉1~2分鐘,測量放熱情形。
可以更進一步設計實驗,找出碳粉、鹽、水的最佳比例。亦可改變金屬粉末(鋅粉、鎂粉)外,活性越大的金屬粉末,它氧化的速度越快還是越慢?溫度持續時間長短又有何關係?簡易鐵粉的暖暖包可以回收,還原實驗,燃燒實驗,磁鐵吸引,若有部分未反應的還可與硫酸銅溶液結合,看到由藍變成無色,另外也可以自製仙女棒。


∣2007年05月29日 (Tue) 19:34:36

暖暖包與化學反應速率、放熱反應

玩具不只是玩具,找出它的科學原理,它就變成教學法寶。如果沒什麼顯著的科學原理,也能透過思考~玩出創意。暖暖包正是個科學好教具,可用來輔助化學反應速率、放熱反應教學。

『燃燒』與『生鏽』都是與空氣中的氧氣結合的氧化反應,過程中會釋放熱量,前者較為激烈。將鐵塊放在空氣中並不會燃燒,但是會慢慢生鏽(遲早)。鐵塊溫度也會慢慢上升,但是我們並不容易觀察到,很快又被周圍環境熱平衡了。如果是將鐵做成纖維狀(例如:鋼絲絨),只要點火就會一點一點燃燒,這是由於接觸面積增加,使反應速率提高。因此將鐵製成相當細緻的鐵粉後,碰到空氣就會開始氧化甚至燃燒。

暖暖包正是利用這個原理,將袋子打開使鐵粉能空氣中的氧氣接觸,鐵粉逐漸氧化與氧結合釋放出熱能。食鹽水有促進鐵與氧氣快速反應;活性碳作用是使食鹽水能滲透其中。調整鐵粉的細緻程度與食鹽水比例,能夠讓暖暖包調整到適當溫度。

化學變化發生時,常會有熱能產生,日常生活中也有利用放熱現象的商品,例如:混合生石灰(氧化鈣)與水生成氫氧化鈣,會產生大量熱,可以加熱便當呢。

∣2007年08月17日 (Fri) 12:54:54


 

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