Übersicht
In dieser 15-minütigen Begleitaktivität zu That’s a (N)ice Temperature!, Teams von Kindern im Alter von 8 bis 13 Jahren sagen voraus, welcher Eiswürfel schneller schmelzen wird, einer mit Salz bestreut oder einer ohne Salz. Nachdem sie ihre Vorhersagen gemacht haben, gießen die Kinder Salz auf einen Eiswürfel und lassen den anderen unberührt. Kinder lernen, dass das Hinzufügen von Salz – oder anderen Substanzen – zu Eis den Schmelzpunkt von Eis senkt. Schließlich stellen sie ihr Wissen auf die Probe, indem sie Eis machen!
Was ist der Sinn?
- Wasser kann in verschiedenen Zuständen existieren; Eis ist der feste Zustand von Wasser.
- Der Schmelzpunkt von reinem Wassereis beträgt 32 ° F (0°C).
- Das Hinzufügen von Salz — oder anderen Substanzen – zu Eis senkt den Schmelzpunkt von Eis.
Materialien
Für jedes Kind
- Sein/ihr Eis-Journal
- 1 Bleistift oder Stift
- 1 (1-Liter) Ziploc Baggie
- 1 (1-Gallone) Ziploc Baggie
- 1 Esslöffel Zucker
- 1/2 Tasse Milch
- 1/4 Teelöffel Vanille
- 2 Esslöffel Steinsalz
- Ausreichend Eiswürfel, um den Gallonenbeutel fast zu füllen
- 1 Plastiklöffel
F oder jede Gruppe von 4 bis 6 Kindern:
- 1 Styroporplatte
- 2 Eiswürfel
- 1/4 Teelöffel Salz
- Kleine Tasse für das Salz
- Papiertuch
- Lupe (optional)
Für den Moderator:
- Hintergrundinformationen
Zubereitung
- Das Salz vormessen und in kleine Tassen geben
- Erwägen Sie, die Eiscreme-Zutaten vorzumischen
Aktivität
1. Bitten Sie die Kinder, vorherzusagen, was passieren wird, wenn Salz auf einen Eiswürfel gestreut wird. Lassen Sie sie ihre Vorhersagen in ihrem Ice Investigator Journal kommentieren.
2. Teilen Sie die Kinder in Teams von vier bis sechs Personen auf und laden Sie sie ein, ein Experiment durchzuführen, das ihre Vorhersagen testet!
3. Verteilen Sie die Materialien, einschließlich der Platte, Salz, zwei Eiswürfel und Lupe zu jedem Team.
4. Lass das Schmelzen beginnen! Bitten Sie die Kinder, Salz auf einen ihrer Eiswürfel zu streuen, und achten Sie dabei darauf, dass kein Salz auf den zweiten Würfel gelangt. Lassen Sie sie ihre Würfel etwa zwei Minuten lang beobachten und notieren Sie ihre Ergebnisse in ihren Ice Investigator Journals.
5. Nachdem die Kinder ihre Beobachtungen in ihren Ice Investigator Journals gemacht und aufgezeichnet haben, ermutigen Sie sie, Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, was sie beobachtet haben.
- Was geschah mit dem Eiswürfel, als Salz darauf gegossen wurde? Es begann zu schmelzen.
- Beide Eiswürfel starteten bei der gleichen Temperatur. Warum schmilzt einer schneller als der andere? Das Salz ließ das Eis schneller schmelzen.
Teilen Sie den Kindern mit, dass die Zugabe von Salz die Temperatur senkt, bei der Wasser gefriert. Süßwasser gefriert bei 32 ° F (0 ° C), aber der Gefrierpunkt von Meerwasser ist niedriger: etwa 28 ° F (-2 ° C). Je salziger das Wasser ist, desto kälter muss es sein, um einzufrieren.
- Können sie sich eine Verbindung vorstellen, die dies mit ihrem Leben haben könnte? Eine wichtige Verbindung für Kinder, die in kälteren Klimazonen leben, ist die Verwendung von Salz — oder anderen Substanzen — auf gefrorenen Straßen.
- Warum sollte Salz auf vereiste Straßen gegossen werden? Wenn Sie Salz auf gefrorene Straßen gießen, löst sich das Salz im flüssigen Wasser im Eis auf und senkt seinen Gefrierpunkt, so dass die Temperaturen noch kälter werden müssen, damit das Salzwasser gefriert. Gesalzene Straßen bleiben auch bei Temperaturen von bis zu 15 ° F (-9 ° C) eisfrei. Andere Chemikalien, wie Calciummagnesiumacetat, werden auch verwendet, um Eis auf Straßen zu schmelzen. Sie sind weniger umweltschädlich als Steinsalz (Natriumchlorid).
Anmerkung des Moderators: Wenn Salz zu einer vereisten Straße hinzugefügt wird, beginnt sich das Salz aufzulösen, wenn es mit dem Eis in Kontakt kommt; dies macht Salzwasser mit einer sehr hohen Salzkonzentration! Das Salzwasser interagiert weiterhin mit dem Eis, senkt seinen Gefrierpunkt und schmilzt es. Die Temperatur müsste unter den Gefrierpunkt von reinem Wasser (32 ° F, 0 ° C) fallen, um das Salzwasser einzufrieren.
Viele verschiedene Salze werden zum Enteisen von Straßen verwendet. Natriumchlorid (NaCl) ist ein übliches Streusalz — Speisesalz ist ein höherer Natriumchloridgehalt. Bei kälteren Temperaturen werden oft Salze wie Magnesiumchlorid oder Calciumchlorid verwendet, da sie den Schmelzpunkt noch weiter senken.
- Haben die Kinder jemals hausgemachtes Eis gemacht? Wie wird Salz verwendet? Salz und Eis werden in einen äußeren Eimer gegeben. In dieses salzige Eis wird ein Innenbehälter gegeben, der die Zutaten für Eiscreme enthält.
- Warum sollte Salz verwendet werden, um Eiscreme herzustellen? Salz lässt die Temperatur des Eiswassers um den Eisbehälter unter den Schmelzpunkt von reinem Wasser fallen; Es macht es kälter als nur einfaches Eis und friert das Eis ein.
6. Laden Sie die Kinder ein, ihr neu gewonnenes Wissen auf die Probe zu stellen, während sie Eis in einem Beutel zubereiten! Geben Sie jedem Kind einen Liter großen Ziploc-Beutel und Zucker, Milch und Vanille. Lassen Sie sie die Zutaten in den Beutel gießen, versiegeln Sie den Beutel und mischen Sie sie.
7. Lassen Sie sie einen gallonengroßen Ziploc-Beutel mit genügend Eiswürfeln füllen, um den Beutel fast zu füllen, 2 Esslöffel Steinsalz, und der kleinere Beutel — gut verschlossen! – mit den Zutaten.
8. Bitten Sie die Kinder, den Beutel zu schütteln und zu rollen, bis die inneren Zutaten gefroren sind (etwa 20 Minuten).
9. Während alle ihre Leckereien genießen, lesen Sie, was die Kinder darüber gelernt haben, wie das Hinzufügen von Salz — oder anderen Substanzen — den Schmelzpunkt von Wasser senkt.
Fazit
Wenn die Kinder mit dem Bau eines Schneemobils begonnen haben, bitten Sie sie, die Antworten, die sie gefunden haben, auf den entsprechenden Teilen aufzuzeichnen.