实验指导-食盐化冰的奥秘.doc

PAGE

食盐化冰的奥秘

一、发现问题

一天，我在《生活日报》上看到一则题为《水管破裂马路变冰场，为化冰撒了两袋盐》的简讯，说的是：12月25日上午，明湖北路一条自来水管突然破裂。由于当时天气很冷，马路上的水很快结成了冰。工作人员赶紧拉来两袋盐洒在路上。不久，路面上的冰就慢慢化了!（图1）

盐竟能化冰？这是怎么回事呢？我觉得非常奇怪。

图1马路上的水结冰了爸爸说：纯水的冰点是0℃，盐水的凝固点比纯水低。要想在气温低于0℃的环境里化掉堆积的冰雪，常用的方法就是撒盐

图1马路上的水结冰了

奶奶听了，笑道：我说咸菜缸里怎么就不结冰呢！

真的是这样的吗？——我准备做个实验，一探究竟！

二、精心实验

1．实验用品：托盘天平1个，砝码1盒，量杯1个，烧杯4个，试管2支，温度计4支，冰块、食盐、纯净水各若干，勺子1把。（图2）

2．实验准备：在冰箱里制取同规格的冰块若干（图3），碎成小冰块，用天平分别称取6份各100克的碎冰备用；按规律在4支温度计上标出零下温度的刻度

图4

图4标出零下刻度

图3制取冰块

图2实验用品

3．进行实验

（1）水结冰了

我先在2支试管里分别加入同样多的纯净水（图5），用温度计测得此时试管里的水温是14℃。再在2只烧杯内各装入100克碎冰，把2支试管分别插入碎冰中，并用温度计观测试管里水温的变化。我发现，水温

图7

图7试管里的水结冰了

图6观测试管中水温的变化

图5在试管里加入同样多的水

此后，我在1号杯的碎冰里加入1勺食盐，在2号杯的碎冰里加入2勺食盐，并持续观测试管里的水温（图6）。在这过程中，我观察到，试管里的水温下降得很快。而且，1号杯的温度下降得更快些。

在第5分钟，我观察到1号试管里的水开始结冰了。在第10分钟，2号试管里的水也开始结冰了。而且，在结冰的过程中，2支温度计的示数都一直维持在0℃。

“水结冰”实验记录表

1号杯温度

（加1勺食盐）

2号杯温度

（加2勺食盐）

观察到的现象

在试管中（常温下）

14

14

插入碎冰中

迅速下降

迅速下降

在碎冰中加入食盐

5分钟

0

2

1号试管里的水开始结冰了。

2个烧杯的杯壁上都凝结了一层薄冰。

10分钟

0

0

2个烧杯的杯壁上的薄冰越来越厚，还覆盖着一层薄霜。

2号试管里的水开始结冰了。

15分钟

0

0

烧杯的杯壁上的霜越来越厚。

20分钟

0

0

烧杯的杯壁上的霜继续增厚。

25分钟

0

0

同上

30分钟

0

0

同上

试管里的水开始结冰

0

0

通过这个对比实验，我知道：一般情况下，水结冰的温度是0℃，而且，加盐能制造更低的温度

（2）食盐化冰

我从冰箱里取出冰块，在1号、2号烧杯内分别放入100克冰块，用温度计测得此时冰块的温度是-14℃（图8）。再在2号烧杯里加入1勺盐。在冰块融化的过程中，每隔5分钟测量温度。在这期间，我发现，1号温度计的示数一直维持在0℃

同时，我在3号、4号烧杯里各加入100克冰和100毫升水，制成冰水混合物，并各插入一支温度计（图9）。这时，2支温度计的示数都是0℃。接着，我在4号杯里加入2勺食盐。很快，4号杯的温度计示数就降到0

图9

图9测冰水混合物的温度

图8测冰块的温度

“食盐化冰”实验记录表

1号杯温度

（冰）

2号杯温（加食盐）

3号杯温度（冰水混合物）

4号杯温度（加食盐）

观察到的现象

实验前测

-1

-1

0

0

5分钟

-2

-18

0

-7

1、3号杯的杯壁上凝结了一层细密的水珠。

2、4号杯的杯壁上凝结了一层薄冰（图10）。

10分钟

0

-18

0

-7

1、3号杯的杯壁上的水珠越来越多。

2、4号杯的杯壁上的薄冰越来越厚，还覆盖着一层薄霜。

15分钟

0

-16

0

-6

1、3号杯的杯壁上的水珠增多、增大。

2、4号杯壁上的霜越来越厚（图11）。

20分钟

0

-16

0

-5

同上

25分钟

0

-15

0

-5

1、3号杯的杯壁上的水珠增多、增大。

2号杯壁上的霜继续增厚。

4号杯的杯壁上的霜从下往上开始消退。

30分钟

0

-15

0

-5

1、3号杯的杯壁上的水珠继续增多。

2号杯壁上的霜继续增厚。

4号杯的杯壁上的霜继续消退（图12）。

35分钟

0

-14

0

-5

同上

40分钟

0

-14

0

-5

1、3号杯的杯壁上的水珠开始消退。

2号杯壁上的霜继续增厚。

4号杯的杯壁上的霜消退了一半左右。

45分钟

0

-14

0

-5

1、3号杯的杯壁上的水珠继续消退。

2号杯壁上的霜继续增厚。

4号杯的杯壁上的霜继续消退。

50分钟

0

-12

0

-5

同上

55分钟

0

-12

0

-2

同上

1小时

0

-12

0

-2

同上

1小时5分钟

0

-9

0

-2

同上

1小时10分钟

0

-9

0