关键概念
水
冰
化学
溶液
物质状态
引言
你是否有时会在炎热的夏日将冰块倒入饮料中以帮助降温？你有没有观察过冰块融化，并想知道如何使它们融化得更慢——甚至更快？在这个科学活动中，你将尝试一些不同的常见家用物质，以尝试回答这个问题：什么能帮助固体冰块最快地变成液体水坑？
背景
温度不是影响液体冻结和融化的唯一因素。如果你曾经用手摇机器以传统方式制作自制冰淇淋，你可能知道你需要冰和盐来冷冻奶油混合物。同样，如果你住在寒冷的气候中，你可能见过在降雪后在街道上撒盐和沙子的卡车，以防止道路上结冰。在这两种情况下，盐都在降低水的凝固点，这意味着水需要更冷才能从液体变成冰。对于冰淇淋机，冰盐混合物的温度可以比仅使用普通冰时低得多，这使得冷冻冰淇淋混合物成为可能。对于撒在街道上的盐，降低凝固点意味着即使室外温度低于水的凝固点，冰也可以融化。这两个事件都证明了“凝固点降低”。
盐与水混合是化学溶液的一个例子。在溶液中，有一种溶质（本例中为盐）溶解在溶剂（本例中为水）中。当其他物质与水混合时，它们也可能降低其凝固点。在这个科学活动中，你将研究盐、沙子和糖如何影响水的凝固点。
材料
四个冰块（它们应该大小和形状相同。）
四个饮水杯（它们应该完全相同。）
食盐
糖
沙子
四分之一茶匙量匙
准备
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如果您没有准备好的冰块，请准备（或购买）一些冰块。它们应该大小和形状相同。
步骤
在每个饮水杯中放入一个冰块。确保冰块在每个杯子中的方向相同。（提示：如果您使用的是冰盘中的冰块，将冰盘在室温下放置约五分钟有助于冰块更容易从冰盘杯中取出，而不会碎成碎片。）
小心地将四分之一茶匙（tsp.）的盐撒在一个饮水杯中的冰块上。然后在另一个杯子中的冰块上撒上四分之一茶匙的糖，在第三个杯子中的冰块上撒上四分之一茶匙的沙子。不要在第四个杯子中的冰块上撒任何东西。（它将作为你的对照。）你认为盐、糖和沙子会如何影响冰块的融化速度？
将饮水杯放在室内某个地方，避开阳光直射。
随着时间的推移观察冰块，每五到十分钟检查一次。大约 30 分钟后，哪个冰块融化得最多？哪个是第一个完全融化的？哪个是最后一个？
总的来说，你认为添加盐、糖或沙子如何影响冰的融化速度？你能解释一下这可能是为什么吗？
额外内容：你可以在不同的温度下尝试这个活动，例如在冰箱里或在炎热的户外。当暴露在更热或更冷的环境中时，在冰块中添加盐、糖或沙子如何影响它们的融化速度？
额外内容：在这个活动中，你使用了四分之一茶匙的每种物质，但你可以尝试添加更多或更少。融化速度是否取决于添加物质的量？
额外内容：确定一些其他物质以在冰块上测试。其他物质是否会帮助冰块更快融化，还是最终融化得更慢？
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观察和结果
撒上食盐的冰块融化得最快吗？
在这个活动中，你尝试在冰中添加盐、糖或沙子，以查看该物质是否会帮助冰融化。换句话说，你想测试这些物质是否可以证明凝固点降低，或者冰的凝固点降低，使其在比正常温度更低的温度下融化成液体。你应该看到撒上盐的冰块比任何其他冰块融化得都快。这是因为凝固点降低的程度取决于溶解分子的数量，而不是它们的化学性质。（这是所谓的“依数性质”的一个例子。）在相同的体积中，盐分子比糖或沙子分子更多，因为构成盐的化学成分比糖或沙子小得多。
清理
务必不要将沙子倒入水槽排水管或垃圾处理器中！相反，将潮湿的沙子扔到室外或垃圾桶中。
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