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Revised by Hanlin on 10 January 2021
化学发热材料的奇妙应用
化学发热材料的奇妙应用
作者：颜欣彤等文章来源：《广州市中学生“我与化学”活动论文选编（二）》
（作者：颜欣彤汤敏玲罗文畅罗敏章谢若霖作者学校：花都区邝维煜中学）
在日常生活中，人们煮饭、洗澡、取暖、行车等等，总脱离不开化学反应提供的热量。随着生活水平的提高，人们有越来越多的地方需要特殊的热源，如：医疗上的热敷，外出时饭菜的加热，天冷时暖手、暖脚……但是如果这些热源来自于电能，有一定的局限性和危险性。当你处于空气稀薄的高原或在人迹罕至的地方，如何取得理想的热源呢？
聪明的人类把眼光转向一些特殊的化学发热材料。这些化学发热材料，具有不受地区条件限制，效率高，体形细小方便携带，材料价廉易得，可循环再用，对环境破坏与污染程度较轻微等优点。无论在高山或是人迹罕至的地方，都能方便地使用，得心应手。
一、几种主要化学发热剂的反应原理

反应原理：CaO+H2O=Ca(OH)2+heat
放热情况：块状生石灰与水发生剧烈反应，放出大量的热，温度最高可达120℃，可持续3分钟。1kgCaO与水混合产生的热量可煮开2个暖水瓶的水。

反应原理：CH3COONa·3H2O(s)+heatH2OCH3COO-(aq)+Na+(aq)+3H2O(aq)，由方程式可反推出，醋酸钠溶液结晶时会放出大量的热，结晶的样子就像水结冰似的，而且用手摸时会有热的感觉，故称其为“热冰”。
放热情况：升温快速，热量较低，一般为50℃左右，持续时间较短，加热后，会重新变成溶液，可重复利用。

反应原理：铁粉与水、氧气等物质发生缓慢氧化反应，放出热量。
放热情况：可持续发热12小时~24小时，温度保持在50℃~60℃左右，并可通过控制药品与空气的接触的量来控制温度。
二、实验部分

实验目的：探究CaO加热饮用水的情况，从而推测CaO加热食物的情况。
实验操作：取100gCaO与水混合，再把盛有100mL水的铁饭盒迅速放在混合物上，用温度计插入水中，观察现象。
实验现象：100gCaO与水混合后很快体积膨胀，发出“咝咝”的响声，产生大量的水蒸气，温度可升至95℃。不到一分钟，插入水中的温度计示数就上升到62摄氏度，符合人体需要的饮食温度。
实验分析：CaO放热速度快，可迅速加热食物和水，而且不会产生有害物质，使用安全，适合于加热熟食，但加热300mL的食物需250g~300g的生石灰，而生石灰生热时体积膨胀，所以用于加热食物用的饭盒的体积必然较大，携带起来较不方便。

实验目的：探究醋酸钠溶液结晶放热情况，从而推测其应用范围。
实验操作：取一250mL锥形瓶，装50mL的蒸馏水，加入醋酸钠使其溶于水中，直到无法溶解为止。
在锥形瓶内再多加一倍量的醋酸钠，然后放到酒精灯上加热使其完全溶解，造成过饱和溶液。
将溶解完的醋酸钠溶液，用少许的蒸馏水清洗锥形瓶的内壁之醋酸钠，再放到室温下，使其慢慢地冷却，若无其他因素，应可成过饱和的溶液。
在做好的过饱和醋酸钠溶液中，加入一些醋酸钠晶体，会使溶液迅速地结晶，并会放出大量的热量。
实现现象：醋酸钠溶液