關鍵概念
化學
冷凍
融化
冰點降低
介紹
你有沒有想過為什麼他們用鹽來給道路除冰？ 你知道雪更容易粘在用鹽處理過的路面上嗎？ 為什麼會這樣呢？ 在這項活動中，你將使用相同的原理用繩子提起冰塊。 這有可能做到嗎——而且不用把手凍僵？ 做這個活動，看看一小撮鹽能做什麼！
背景
水是由稱為分子的微小構建塊組成的。 這些水分子不會靜止不動——它們一直在擺動和移動。 水的溫度是衡量這些分子運動多少的指標。 當你冷卻水時，你會降低它的溫度，分子會減速。 最終，當你將水冷卻到足夠程度時，它們移動得非常緩慢，以至於可以形成牢固的連線，水就會凍結，變成冰，這是一種固體。 對於純水來說，這種轉變發生在 0 攝氏度（32 華氏度）左右。 相反，如果你給一塊冰塊加熱，它的分子會開始更劇烈地擺動； 最終，它們移動得太劇烈而無法保持粘合在一起，冰就會融化，變回液體。 然而，這些轉變並非瞬間發生——水和冰可以共存。 （也就是說，整個冰塊不會一次全部變成液態水。）為了形象化這個過程，你可以想象一群興奮的孩子——就像溫度較高的分子一樣，他們移動和擺動很多。 他們的興奮度越高，他們移動得就越多。 安撫他們，他們就會慢下來，就像你降低溫度時分子減速一樣。 最終，你可能會讓這些孩子手牽手，整齊地排成一排——這樣他們的行為就像固體一樣。
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當水不純淨時，水分子不能輕易連線形成固體； 其他顆粒會妨礙。 這就是為什麼鹽水、糖水或其他水溶液的冰點——它們變成固體的溫度——低於 0 攝氏度。 這解釋了為什麼在冬天用鹽處理道路可以防止道路結冰。 鹽溶解在水中，降低了水的冰點，這將只會在遠低於 0 攝氏度的溫度下變成冰。 在這項活動中，你將巧妙地利用這個特性來提起冰塊。
材料
冰塊
三個玻璃杯
冷水
鹽
三根繩子，每根約 20 釐米長（毛線效果很好。）
一張便利貼
手錶或計時器
溫度計（可選）
準備
將所有材料收集在可以承受溢位的工作表面上。
用冷水裝滿你的三個玻璃杯
步驟
在第一個裝有水的玻璃杯中放入一些冰塊。 它們會漂浮，因為冰的密度小於水。
找到一個表面大約與水位齊平的冰塊。 將一段繩子的一端放在冰塊上。 你認為冰會粘在繩子上嗎？
提起繩子。 冰塊會粘在繩子上嗎？ 你認為這是什麼原因？
你有什麼想法可以不用手接觸冰塊，用繩子提起冰塊嗎？
再次嘗試，但現在，在繩子和冰塊上撒一些鹽。 你認為如果你提起繩子，冰會粘在繩子上嗎？
提起繩子。 冰塊會粘在繩子上嗎？ 畢竟，鹽不是膠水，對吧？
你認為如果把放著繩子的冰塊放置幾分鐘會發生什麼？
拿出另外兩個裝滿水的玻璃杯，在每個玻璃杯中加入一些新鮮的冰塊。
對於兩個玻璃杯，將一段繩子的一端放在一個表面大約與水位齊平的冰塊上； 讓繩子的另一端懸掛在玻璃杯的邊緣外。
在一個玻璃杯中的繩子和冰塊上撒上鹽，並在該玻璃杯上貼上便利貼進行標記。 等待大約兩到三分鐘。 你認為給它一些時間後，冰會粘在繩子上嗎？ 兩者都會粘住，還是隻有一個會粘住，還是都不會粘住？ 為什麼會發生這種情況？
大約兩到三分鐘後，一次提起一根繩子。 它能提起冰塊嗎？ 你能解釋你所看到的嗎？ 如果你無法提起任何冰塊，請再次嘗試，但這次等待更長的時間。
額外嘗試： 嘗試一些其他物質，例如糖或食用色素。 這些能使冰塊粘在繩子上嗎？
額外嘗試： 製作兩個相同的水和冰浴。 在一個浴中加入更多的鹽，另一個浴保持原樣。 每分鐘測量每個水和冰浴的溫度，持續五分鐘。 將你的結果繪製成圖表。 你觀察到了什麼？ 其中一個比另一個冷嗎？ 為什麼會這樣？
額外嘗試： 你能在家裡用碗重新創造一個鹽水海洋中的迷你冰山嗎？ 什麼溫度可以防止你的“冰山”融化和“海洋”結冰？
觀察和結果
你能提起你撒了鹽並放置了幾分鐘的冰塊嗎？ 你是否在所有其他情況下都未能提起冰塊？ 為什麼會發生這種情況？ 首先，當你撒上鹽時，繩子周圍的冰融化了，然後繩子凍結在冰塊上。
你可能想知道為什麼這種情況只在你撒鹽在冰塊和繩子上時才會發生。 當你撒鹽在冰上時，它會溶解在冰上面薄薄的水層中。 因為鹽水的冰點比純水低，所以加入鹽會使一些冰融化並在過程中吸收熱量。 因此，它周圍的區域會冷卻並將水分子凍結到冰塊上，同時也將繩子凍結在上面。 沒有鹽的情況下，水和冰都處於相同的溫度，繩子不會凍結在冰上。 在兩種情況下，冰塊都會逐漸融化，因為它從周圍的空氣中吸收熱量，但沒有鹽，繩子無法凍結在冰塊上。
如果你使用糖，你會看到相同的效果。 冰塊會粘在繩子上。 將其他物質溶解在水中也會降低冰點併產生相同的效果。
清理
將水和冰塊倒入水槽中，並清洗玻璃杯。
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