江蘇豐縣初級中學(xué) 戴松方 近幾年春節(jié)前后,我國南方很多地區(qū)都會遭遇罕見的雪災(zāi),公路、鐵路因路面結(jié)冰而無法使車輛正常通行。許多城市采用在路面上撒大量的鹽,使冰很快熔化來保證車輛和行人的出行安全。冰面撒鹽能降低熔點嗎? 實驗?zāi)康模?/SPAN> 1.測量鹽水的凝固點。 2.從估測溫度計的過程中,認(rèn)識用溫度計測量的必要性。 實驗原理: 因為同種晶體的熔點和凝固點相同,要探究加了鹽的冰熔點是否降低,只要探究鹽水的凝固點是否比水低就可以了,這樣就可以用家里的冰柜使鹽水冷卻凝固。 實驗器材: 實驗室常用的溫度計、硬紙板、橡皮筋、燒杯、水、鐵架臺、鹽、溫度計、停表、帶玻璃蓋的冰柜。 實驗步驟: 1.取兩只相同的燒杯,分別在燒杯中放置體積相同的水和鹽水,在室溫下放置足夠長時間,使它們的溫度相同。 2.找兩個比燒杯口稍大的硬紙板,在硬紙板中央開孔。將纏繞橡皮筋的溫度計插入硬紙板的孔中,然后將它們一起分別蓋在盛放水和鹽水燒杯中。調(diào)節(jié)橡皮筋的位置,使溫度計的玻璃泡與待測液體充分接觸。 3.把兩只燒杯同時放進(jìn)冰柜,同時啟動停表開始計時。 4.透過冰柜的玻璃蓋觀察兩只燒杯中水和鹽水的狀態(tài)變化情況和兩杯液體中溫度計的示數(shù),將數(shù)據(jù)填入下表中。
5.分析表中數(shù)據(jù)可知,水的凝固點是 ,鹽水的凝固點是 。(0℃;-5℃) 得出的結(jié)論:鹽水的凝固點比水低。 6.繼續(xù)實驗:將盛有水的試管,放進(jìn)冷凍過的鹽水里,會發(fā)生什么現(xiàn)象?(試管中的水會凝固) 交流與評估:生活中能發(fā)現(xiàn)這樣的事:北方寒冷的冬天,天寒地凍,小河里的水都結(jié)冰很厚,但觀察家里腌咸菜的缸水卻沒有結(jié)冰的跡象,這就是因為腌咸菜的缸水要放大量的鹽,凝固點降低,可能要到零下20攝氏度才結(jié)冰。 延伸閱讀:晶體的熔點與它是否純凈、含雜質(zhì)的種類與多少有關(guān),一般情況下,晶體若含有其他雜質(zhì),熔點將降低。水中加鹽,就是水中含有雜質(zhì),所以熔點降低。兩種金屬混合成的合金,其熔點會比原來的兩種金屬的熔點都要低些。 從化學(xué)來分析,鹽的成分是氯化鈉,雪的成分是水。氯化鈉是極溶于水的化學(xué)物質(zhì)。氯化鈉溶于水后生成氯化鈉水溶液,其中含有鈉離子和氯離子。水要結(jié)冰時,有氯離子和鈉離子存在時,氯離子和鈉離子會破壞水的結(jié)晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使水不容易結(jié)冰。 雖然撒鹽容易化雪,便于人們通行,但這么做有兩個弊端,一是鹽使冰的凝固點降低有限,太冷的天氣一樣不行。二是鹽分對道路有腐蝕作用,長期使用破壞路面。所以現(xiàn)在很多城市都用專門的融冰除雪劑了,融冰除雪劑和鹽降低水的凝固點的作用類似,但具體實現(xiàn)過程還是有區(qū)別的。主要是通過融冰除雪劑的吸水性和熔化時大量放熱,使雪中的結(jié)構(gòu)晶格錯位,導(dǎo)致冰雪融化。冰雪融化后吸熱,使周圍的溫度下降,這時溶液的蒸汽壓小于冰雪的蒸汽壓,為了達(dá)到新的平衡,促使冰雪不斷熔化,形成溶液,從而降低了水的凝固點,在低溫條件下,上述復(fù)雜運(yùn)動的平衡過程周而復(fù)始地進(jìn)行,這就是融冰除雪劑能融冰化雪的原理。 2014-09-23 人教網(wǎng) |
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