實驗原理

第一部分:

冰塊在加入食鹽後,溫度會迅速下降,故食鹽可以用作冷卻劑。這是因為鹽溶化時,會吸收熱量,使溫度下降。同時加入食鹽後,冰塊會溶解得更快,這是因為當水要結冰的時候,水分子之間會產生氫鍵,形成規律的晶體,所以如果水中有其他溶解的物質,便會妨礙晶體的形成,於是使水的凝固點下降

延伸問題

  1. 下雪後,公路會撒下食鹽,這樣做的目的是甚麼呢?
  2. 在冰塊內加糖、味精、麵粉等,會有溫度下降的效果嗎?
  3. 假設有三杯液體。分別是清水、糖水和鹽水,而糖水和鹽水的濃度相同。如果將三杯溶液同時放入冰箱內,一小時後,哪一杯水會最快結冰呢?

 

第二部分:

原理:

物體於水的浮沉主要取決於物體的密度。水的密度為1g/cm3。當雞蛋放入水中後,它會沉入水中,這是因為雞蛋的密度比水高。加入20g的鹽後,這時鹽水的密度比原來的水高,因為,雞蛋的密度比鹽水低,故它會浮在水。

延伸問題

位於以色列和約旦之間的死海,它的密度較一般海水高多少倍呢?在鹽份這麼高的環境下,是否有生物能夠生存呢?

第三部分:

食鹽為氯化鈉離子,當溶入汽水中,由於氯離子、鈉離子與水結合的能力比二氧化碳來得強,因此會把水「搶」過來,使得原本與水結合的二氧化碳失去水分子,二氧化碳只好以氣體的形式逸散到空氣中,這就稱為「鹽析效應」(salting-out effect)。

延伸問題

  1. 除了鹽以外,還有甚麼物質同樣會令消失的汽水泡重現呢?

第四部分:

應用:

金屬離子被燃燒時,會發出獨特的火焰顏色。不同種類的金屬化合物在燃燒時,亦會發出不同顏色的光芒。概括如下表:

金屬離子

火焰顏色

鉀K+

紫色

鈉 Na+

金黃色

鈣 Ca2+

磚紅色

銅 Cu2+

藍綠色

在化學科,我們會運用以上的結果來測試物質中所含的金屬離子類別。這類型的實驗稱為焰色試驗煙花便是利用金屬離子被燃燒時所發出的獨特顏色而製成的。

 

活動後感:

是次活動之主要目的為讓學生更加了解鹽的特性。整個活動分為四部分,在第一部分,學生透過比較,明白到冰塊在加入鹽後,溫度會急速下降,而且冰塊亦會溶解得較快。事實上,在生活上我們也應用了鹽的這兩個特性,例如我們會將鹽加入冰塊內,用作冷卻劑;同時在下雪後亦會在公路上灑鹽,以加快雪的溶解。在第二部分,學生了解到鹽水的密度比水更高,故原本沉入水的雞蛋,在鹽水中自動浮了起來。第三部分,起初學生不知道鹽加入汽水後的反應如此激烈。當他們看見汽水傾瀉而出的情景,都顯得有點手足無措。最後是燃燒食用鹽,讓學生明白到不同的金屬離子在燃燒時都會發出不同的火焰顏色。學生知道有機會燃燒不同的金屬離子都表現得十分雀躍,大家都蠢蠢欲試。