撒盐为何能除雪?看三牛学子如何用实验证明 | 三牛趣课堂大家好,这里是武汉三牛中学官微与教学部联合策划的固定栏目「趣课堂」。我们将不定期通过不同学科的课堂实录,向各位家长充分展示我校教师的教学智慧与艺术。在这些课上,老师把主动权交给学生,启发他们的批判性思维、创造性思维,锻炼他们的口头表达能力、解决复杂问题的能力,让学生感受有别于传统教育的学习体验。 前段时间,北京、郑州等全国多所城市迎来降雪,地面大量的积雪给城市交通、人们日常生活出行带来诸多不便。 为达到快速除雪的效果,许多城市会使用氯盐类融雪剂(其主要物质包括氯化钠、硝酸钾、尿素等),为什么这类物质可以融雪?其中蕴含了什么化学原理?
在三牛国际部化学实验课上,Rocks带领同学们以硝酸钾作为研究对象,完成了名为「Constructing a solubility curve for KNO3 in water/ 构建硝酸钾在水中的溶解度曲线」的主题探究,以帮助同学们理解以上问题。 在实验过程中,同学们严谨规范操作,通过将不同毫升数的硝酸钾溶液加入到一定温度下的水中,及观察其溶解度的变化,构建了硝酸钾在水中的溶解度曲线。 实验结束后,Rocks启发同学们根据自己完成的溶解度曲线图表,继续深入思考—— 硝酸钾的溶解度是如何随着温度升高而变化的? 在分子水平上解释,为什么温度和溶解度之间存在这种关系? 从30摄氏度到60摄氏度的溶解度变化是多少? 最后,Rocks总结了使用氯盐类融雪剂加速融化积雪的化学原理。 他指出,通过加入氯盐类融雪剂到积雪中,形成的盐溶液可以降低冰的结冰温度,从而可以加速融雪过程。 但也需要注意的是,氯盐类融雪剂的使用虽然能有效融化雪地,但对生态环境却有一定的破坏。 ① 环境污染:氯盐类融雪剂中的氯离子可能会渗入土壤和地下水中,导致水源污染和植被伤害。 ② 腐蚀金属:氯盐类融雪剂中的氯离子能够腐蚀金属,对道路、建筑物、车辆的损坏较大。 ③ 伤害动物:氯盐类融雪剂具有刺激性,它们对宠物的脚垫和野生动物的爪子可能造成伤害。 ④ 降低水源氧含量:氯盐类融雪剂在水中融化时会消耗大量氧气,降低水体中的氧含量,对水生生物造成威胁。 好在如今有越来越多非氯环保型融雪剂、固体环保融雪剂出现在我们的视野,或以机扫为主,融雪剂为辅,让大家冬日出行更安全、更便利。 |