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什么是自热食品？自热食品有哪些特点呢？
自热的原理是什么？
使用发热包加热食品时，需要注意哪些问题？
观察与发现
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盼星星，盼月亮，终于快到周末啦！每逢周末，小文一家总会去郊游，除了带上羽毛球、跳绳、飞盘等户外运动装备用以强身健体之外，爸爸妈妈总会提前准备些好吃的、好喝的——在享受大自然美景的同时，玩累了就坐在帐篷里、地垫上，享用各种美食。小文觉得每次都带面包之类的，很是没有新意，而且有点儿吃腻了，提议换个花样。妈妈附议道：“听说最近自热食品挺火的，咱也尝试尝试吧。”爸爸是个行动派，马上在手机App上下单了几份知名品牌的自热火锅、自热米饭。
对小文来讲，自热食品可是个新鲜事物！又到了小文长知识的时间了，化博士该出场啦！
丰富多样的自热食品
小文
化博士，您好！请问什么是自热食品呢？
化博士
小文，你好！自热食品，是指不依赖火、电等方式加热，而用自带发热包加热的预包装食品。
小文
自热食品有哪些特点呢？
化博士
自热食品属于方便食品的升级版，不用火、不插电，不管是一个人宅在家里还是全家出游，都是非常方便快捷、省力省心的选择，而且种类丰富，完全契合了当下的“懒人经济”和快节奏生活，已经拥有了忠实的消费群体。食用自热食品时只要将100毫升左右的水倒入包装后，等待几分钟，便可惬意地享受热气腾腾的饭菜。这是因为自热食品不需要明火，不需要外接电源，只需要有水，就可以不受时间、空间的限制。此外，自热食品加热容器体积小，热效率高，产热持续时间长，不污染环境；反应后的加热容器还可以放入保温纸桶，做成热宝，将口折叠好可以持续放热3小时左右，冬天可以用来暖身。不过，自热食品行业目前还缺乏国家标准。
观察与发现
2
门铃响了，是快递员叔叔把网购的自热米饭、自热火锅送到家啦！好奇心驱使小文拆开了自热米饭和自热火锅的外包装，小文发现这些自热食品是“套盒式”包装，发热包放在一个塑料盒子里，而食材放在另一个盒子里。小文看着食品专用发热包上的说明，边看边琢磨：为什么在无火无电的情况下能吃上热饭菜呢？
食品专用发热包的主要成分
小文
化博士，发热包遇到水，发生的主要化学反应是什么？是放热反应还是吸热反应？
化博士
嗯，小文，我提示一下，发热包上写着的氧化钙就是生石灰，你以前学过这种物质吧？
小文
哦，我想起来啦！我在小学科学课上学过，氧化钙就是生石灰，生石灰遇到水后反应会生成熟石灰（氢氧化钙），同时释放大量的热，可以用来煮熟鸡蛋。
生石灰和冷水可以煮熟鸡蛋
化博士
小文真棒！发热包显示的主要成分为氧化钙、铝粉和碳酸钠，这些物质与水会发生放热反应，量足够大的话，可以使水沸腾，且能保温一段时间。目前市场上的食品专用发热包有3种规格，见下表，分别是30克、50克、70克，对应着不同的待加热食物的数量、品类和时长。
食品专用发热包的规格及使用
小文
谢谢化博士！温故知新，我今天真是长知识了，这种感觉真不错。
化博士
学习就是逐步进阶的。小学科学，中学直至大学阶段的物理、化学和生物，都是一脉相承、难度逐渐增大的，从宏观定性走向微观定量，一步一步地接近科学的本质。到中学阶段，就要上升到建构化学观念层面了。
对于氧化钙与水反应生成氢氧化钙这个反应，首先要认识到在这个反应中，反应物有两种，生成物有一种，这样的反应属于化合反应。物质是具有多样性的，物质之间的转化是可以分类的。对真实世界的认识，需要建构“分类观”，这样可以使我们更好地理解世界的运行规律。氧化钙和水是反应物，氢氧化钙是生成物。当物质发生化学反应，反应物的总能量比生成物的总能量高，就会放热；反之，则会吸热。而这就是我们需要建构起来的“能量观”。热力学第一定律告诉我们：能量是守恒的，物质在转化时，伴随着能量的转化，能量不会凭空产生，也不会凭空消亡，而是从一种形式转化为另一种形式。
观察与发现
3
善于观察、勤于思考的小文注意到了发热包上红色加粗字体醒目的安全提示，也看到了自热食品包装盒上的“安全区警示”。他在琢磨：咦，这么多注意事项啊！
自热食品发热包包装盒上的“安全区警示”
化博士
小文，你看——发热包最外面的包装袋是塑料，说明发热包要谨防与水接触，而且注意事项写着“严禁使用热水”，说明使用时应该加冷水。小文，你觉得为什么不让用热水呢？
小文
呃，化博士，我注意到了“严禁使用热水”这个提示。您看是不是可以这么分析：冷水在短时间内会被加热至沸腾。如果直接用热水浸泡发热包，发热包遇热水会剧烈沸腾，食盒里的沸水就会溅到人身上。
化博士
小文说得没错！
发热包遇冷水，使化学能转化为热能。事实上，除了“严禁使用热水”之外，也应该注意，在使用发热包加热食品时，不要把包装盒放在玻璃台面上，因为在加热时，包装盒底部的温度会非常高，有可能让玻璃台面受高温而爆裂或留下难以清除的痕迹。
小文
哦，谢谢化博士的安全提示。还有哪些其他注意事项呢？
化博士
不客气，小文。安全永远是第一位的。除了注意将发热包放入冷水之外，还需要注意一定要让冷水完全淹没发热包。使用完发热包之后，先冷却处理，不能堆积或与水接触，以防遇到火源引发爆燃。事实上，发热包包装上写的“远离明火”也是这个意思。当然，发热包并非食品，是不能食用的，所以包装上还写着“禁止食用”。如果不小心食用，会引起呼吸道或胃肠道的不良反应，需要及时就近到正规医院检查与治疗。
仔细观察自热食品的包装盒，上面有个透气孔，如果透气孔堵塞，容易引起小型爆炸甚至烫伤皮肤。为了保证高温下气压平衡，一定要保持透气孔处于打开状态。不少自热食品的包装盒上有较为详细的安全提示，在使用前，一定要认真阅读，做到心中有数。
小文
明白了，谢谢化博士。我来总结一下今天所学。
我知道了
自热食品很方便，不用火，不插电，发热包就是自热食品的热源。常用的发热包主要的有效成分氧化钙，遇水发生化合反应，释放大量的热。加热、食用自热食品时，应谨记安全第一。发热包不可食用，使用时应远离明火，禁止使用热水。
知识链接
生石灰遇水生成熟石灰，为放热反应，可以用作“自热火锅”的热源。常见的放热反应还有：可燃物的燃烧、中和反应、大多数化合反应、金属与酸的置换反应、缓慢氧化等。常见的吸热反应有：大多数分解反应、盐类水解、碳和水蒸气以及碳和二氧化碳的反应等。
真题实战
1.［2022山东东营初三期中，17］不用烧，不用煮，加入凉水就能享用热气腾腾美食的自热火锅，深受消费者的喜爱。小李同学购买了一份自热火锅（见图甲），他撕开包装看到了内部结构（见图乙），并了解了相关信息（见图丙）。
（1）小李按照使用方法，向加热盒中加入适量的水，几分钟后，发现水沸腾起来。小李判定，这是发热包中的一种物质与水反应生成物质A，同时释放出大量的热造成的。请写出反应的化学方程式：______。
（2）通过化学课上的学习，小李还知道物质A还可以与发热包中的另一种物质发生反应，请写出该反应的化学方程式：_____。该反应的基本反应类型是 ________ 。
（3）小李放上食盒，加入食材并倒入适量的饮用水，扣紧盒盖。在等待食物煮熟的过程中，小李发现加热盒逐渐变烫，盒内传出“嘶嘶”的声音，盒盖小孔的上方有水汽。请说明盒盖上小孔的作用_______。
答案：
（1）
（2）
复分解反应
（3）盒内的空气、反应产生的氢气在受热后，体积膨胀，使盒内气压变大，盒盖的小孔便于气体的排放
解析：
发热包中的氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，该反应的化学方程式为：
。氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：
；该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应条件，属于复分解反应。氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热。铝能在碱性热水中反应并生成氢气。盒内的空气、反应产生的氢气在受热后，体积膨胀，使盒内气压变大，盒盖的小孔便于气体的排放。
2.［2021广东佛山高一期末，7］自热火锅的发热包的主要成分有硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰，使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法 错误 的是（）。
A.生石灰与水反应放热
B.铁粉发生吸氧腐蚀，缓慢放出热量，可延长放热时间
C.硅藻土可增大反应物的接触面积
D.使用后的发热包可作普通垃圾处理
答案： D
解析： 生石灰与水发生化学反应生成氢氧化钙，会放出大量的热，故A中说法正确。发热包内含有铁粉、焦炭粉、盐，加水后，盐溶于水，铁粉与焦炭粉、盐溶液在空气中形成原电池，铁粉发生吸氧腐蚀，该过程是缓慢氧化的放热过程，可延长放热时间，故B中说法正确。硅藻土具有疏松多孔的结构，能起到吸附作用，可增大反应物的接触面积，故C中说法正确。使用后的发热包，其中的生石灰变成熟石灰，腐蚀性依然很强，不能当作普通垃圾处理，应作为有害垃圾分类处理，故D中说法错误。
（吴建军）