核心概念
食品科学
化学
冷冻
物质状态
溶液
引言
你做过自制冰淇淋吗？这会很有趣，而且最终你会得到美味的冷冻食品！制作冰淇淋实际上需要很多有趣的化学知识。例如，想想你是如何从冷藏（甚至室温）的配料开始，然后需要将它们冷却下来变成冰淇淋的。在这个过程中，配料是如何变化的？你认为将它们冷却到一定温度有多重要？在这个科学活动中，你将制作自己的冰淇淋（在袋子里！），并探索冷却配料以使其成为美味奖励的最佳方法！
背景
要制作冰淇淋，配料——通常是牛奶（或半乳）、糖和香草精——需要冷却。一种方法是使用盐。如果你住在寒冷的气候中，你可能见过卡车在冬天在街道上撒盐和沙子，以防止道路在下雪或结冰后变得光滑。这是为什么？盐会降低水结冰的温度，因此在有盐的情况下，即使温度低于水的正常冰点，冰也会融化。
从技术上讲，盐降低的温度称为冰点。当冰点降低时，例如通过向水中加盐，这个过程称为冰点下降。正如我们将在本次活动中看到的那样，冰点下降并非水和盐溶液独有；它也发生在其他溶液中。（当一种物质（如盐）溶解并成为溶质时，就会形成溶液。它被溶解的介质是溶剂——通常是液体，如水。）
材料
量匙
量杯
糖
半乳（或者，可以使用牛奶或浓奶油。）
香草精
盐（不同类型的盐，如食盐或岩盐，应该都可以使用，但可能产生略有不同的结果。）
两个小型可密封袋，如品脱大小或三明治大小的 Ziploc 袋
两个加仑大小的可密封袋
八杯冰块
烤箱手套或小毛巾
计时器或时钟
准备工作
关于支持科学新闻
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在每个小袋中，放入一汤匙糖、半杯半乳（或牛奶或浓奶油）和四分之一茶匙香草精。加入配料后，密封每个袋子。将袋子放在冰箱中，直到你准备好继续进行下一步。
步骤
向一个大型加仑大小的袋子中加入四杯冰块。然后向袋子中加入半杯盐。你认为盐会做什么？
将你准备好的其中一个小袋放入装有冰块的大袋子中。确保两个袋子都密封好。
戴上烤箱手套或用小毛巾包裹袋子，然后摇晃袋子五分钟。摇晃时每隔几分钟感觉一下小袋子，并偷看一下。随着时间的推移，配料会发生什么变化？五分钟结束后，配料看起来如何？冰块呢——它们随着时间的推移如何变化，最后看起来如何？
现在向另一个大型加仑大小的袋子中加入四杯冰块，但这次不要向其中加入任何盐。你认为不使用盐会发生什么？
将你准备好的另一个小袋放入这个大袋子中。确保两个袋子都密封好。
戴上烤箱手套或用小毛巾包裹袋子，然后像之前一样摇晃袋子五分钟。再次，摇晃时每隔几分钟感觉一下小袋子，并偷看一下。现在随着时间的推移，配料会发生什么变化？五分钟结束后，它们现在看起来与上次相比如何？冰块呢——它们的变化方式相同吗？
你还可以比较不同冰块袋子的感觉有多冷。其中一个感觉比另一个冷得多吗？
如果你成功地制作了一些冰淇淋，现在你可以享用它，作为你化学挑战的美味奖励！如果你的其中一个袋子中的配料没有变成冰淇淋，请查看下面的额外提示，了解如何将它们变成冰淇淋。
额外提示：如果你的其中一个袋子没有做出冰淇淋，请尝试将其放回装有冰块和盐的大袋子中，然后摇晃五分钟。它变成冰淇淋了吗？你认为你得到这样的结果的原因是什么？
额外提示：你可以在本次活动中使用牛奶或浓奶油代替半乳来制作冰淇淋。用半乳制作冰淇淋与使用牛奶或浓奶油相比如何？
额外提示：你可以在本次活动中使用不同类型的盐来制作冰淇淋，但你可能会得到不同的结果。用食盐在袋子里制作的冰淇淋与用岩盐或其他类型的盐制作的冰淇淋相比如何？你能解释你的结果吗？
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观察和结果
在装有冰块和盐的大袋子中摇晃的配料是否变成了冰淇淋，而在仅用冰块（没有盐）摇晃的配料是否仍然是液体，没有凝固成冰淇淋？
你应该看到，装有盐的大袋子中的冰块融化得更多，并且感觉比没有盐的大袋子中的冰块冷得多。由于温度足够低（低于冰点几度），装有盐的冰块袋子应该能够充分冷却配料，使其凝固并变成冰淇淋，而没有盐的冰块袋子不够冷，无法做到这一点，导致配料仍然是液体。（如果你将液体配料放回装有冰块和盐的袋子中并摇晃大约五分钟，配料应该会被充分冷却，从而变成冰淇淋！）
如果你曾经使用过老式的手摇机器制作冰淇淋，你可能在装有奶油的容器周围堆放了冰和岩盐的混合物。冰盐混合物比纯水冰更冷，可以冻结冰淇淋机（以及你在本次活动中使用的袋子）中的配料，使其变成冰淇淋。（这与在冰雪路面上撒盐以融化冰雪，保持道路在较低温度下不太滑的原理相同。）虽然纯水在 0 摄氏度（32 华氏度）结冰，但与盐混合的水只会在低于 0 摄氏度的更低温度下结冰。
清理
如果你还没有享用，现在你可以享用美味的冰淇淋，或者将其保存在冰箱中以备后用。
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