水的反常膨胀：
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/05/10 04:08:48
水的反常膨胀：
水的反常膨胀：
水的反常膨胀：
（1）一般情况下,物质都有热胀冷缩的特性.即同种状态的同种物质,温度越高,体积越大.当然了,密度也越低.
（2）就水而言,有“反常膨胀”现象.但并不是说水都是热缩冷张的,只是在一定的温度范围内,有反膨胀现象.
（3）4℃是“反膨胀”现象的一个分界点.即0-4°C的水是热缩冷张的.而4-100°C的水是热胀冷缩的.
由此看来,你观察到的生活中的现象——暖气系统里的水,温度越高水位越高.是正确的.
补充知识：
△ 水的反常膨胀：4℃密度最大.就是说,同样质量的水,4℃体积最小.
△ 水的反常膨胀的定义：4℃的水的密度最大.温度高于4℃时,随温度的升高,水的密度越来越小；温度低于4℃时,随温度的降低,水的密度也越来越小.水凝固成冰时体积变大,密度变小.把水的这个特性叫做水的反常膨胀.
大致解释一下,就是水分子在4度以下会靠分子间的氢键形成笼状的结构,而且温度越低这种笼状结构的体系长得越大,在固态水——也就是冰里表现得最完美.这种笼状结构是水分子之间的一种重新排列,这种排列拉大了分子间的距离,所以水会热缩冷胀.
由于水分子是极性很强的分子,能通过氢键结合成缔合分子（多个水分子组合在一起）.液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有缔合分子,最典型的两种是(H2O)2和(H2O)3,前者称为双分子缔合水分子.物质的密度由物质内分子的平均间距决定.当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在,当温度升高到3.98℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在（在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用,比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大,所以在这个过程中,水的密度随温度的增高而加大.）,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大.如果温度再继续升高在3.98℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了.水温降到0℃时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻(两个共价键,两个氢键),这样一种排布导致成一种敞开结构,也就是说冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小.
一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。...
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一般物质由于温度影响，其体积为热胀冷缩。但也有少数热缩冷胀的物质，如水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下恰好与上面的情况相反。实验证明，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀。
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