水的基本性质
水的物理性质有哪些
水的物理性质有哪些?
水的物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质,包括以下几个方面:
1. 状态:水在常温下通常呈液态,但在低温下会结冰,在高温下会蒸发成水蒸气。
2. 颜色和透明度:水是无色、透明的液体。
3. 密度和比热:水的密度比大多数液体要大,比热也比大多数液体要高,这意味着水需要更多的能量才能被加热,并且相同质量的水和其它物质相比,可以吸收更多的热量。
4. 表面张力:水的表面张力很大,这使得水可以形成小水滴和表面波。
5. 导电性:纯水是不导电的,但水中含有电解质时,它可以导电。
6. 折射率:水的折射率比空气高,这意味着光在水中传播的速度比在空气中的速度慢。
7. 粘度:水的粘度比空气大,但比大多数液体要小。
这些物理性质使得水在自然界和人类生活中具有重要的作用,例如在工业和生活中用作溶剂和传热介质,以及在自然界中形成水循环和生态系统等。
水力学知识点总结
水力学知识点总结1. 水的基本性质水是自然界中非常重要的物质,它具有一系列独特的物理、化学性质。
如水的密度、粘度、表面张力等重要性质对水力学研究有着重要的影响。
2. 水动力学水动力学是研究流体的运动规律及其与物体之间的相互作用的科学。
水动力学是水力学的基础,分为静水力学和流体力学。
静水力学研究静止的流体,而流体力学则研究流体的运动。
3. 流体静力学流体静力学是研究静止流体中的压力、浮力和力的平衡问题。
在水力学中,流体静力学主要用于水库、坝体等结构的压力分析。
4. 流体动力学流体动力学是研究流体运动及其产生的压力、阻力以及对物体的作用力。
在水力学中,流体动力学主要应用于河流、渠道等流体动力学性质的研究。
5. 流态力学流体力学是研究流体运动状态与性质的学问。
在水力学中,流态力学主要应用于分析水流的速度、流量、流向、涡流情况等。
6. 水流的稳定性水流的稳定性是水力学中的重要概念,它指的是水体流动时所产生的稳定的流态特性,包括流态的平稳性、安定性和可操作性等。
7. 水力工程水利工程是利用水资源进行灌溉、供水、发电等利用的工程。
水利工程设计要考虑水力学的各种知识,如水流的稳定性、水利工程的结构和设备等方面。
8. 水道工程水道工程是为了改善河流、渠道等水道的通航、排涝等目的的工程项目。
在水道工程设计中,水力学知识对水流速度、水位变化、水力坡等方面有着重要影响。
9. 水电站在水力学中,水电站是一个重要的应用领域。
水力功率的计算、水轮机的设计、水库的水位控制等都需要水力学知识。
10. 河流水文学河流水文学是研究河流的水文特性、水位变化规律、涨落情况等方面的科学。
水文学是水力学中应用最广泛的一个分支,水利工程、水资源评价等方面都需要水文学的知识。
11. 液压机械液压机械是以流体静力学和流体动力学的理论为基础,利用液体作为传动介质的机械装置。
水力学的理论基础对液压机械的设计、制造和使用都有着重要的影响。
12. 水资源评价水力学的知识还被应用于水资源评价领域,通过水文学、水文模型等方法来评价水资源的分布、利用、保护等问题。
水的化学性质
水的化学性质化学式:H₂O结构式:H—O—H(两氢氧键间夹角104.5°)。
相对分子质量:18.016化学实验:水的电解。
方程式:2H₂O=通电=2H₂↑+O ₂↑(分解反应)分子构成:氢原子、氧原子。
水具有以下化学性质:1.稳定性:在2000℃以上才开始分解。
水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H₂O==可逆==H⁺+OH⁻或H₂O+H₂O=可逆=H₃O⁺+OH⁻。
注:“H₃O⁺”为水合氢离子,为了简便,常常简写成H⁺,更准确的说法为H9O4⁺,纯水中氢离子物质的量浓度为10⁻⁷mol/L。
2.水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气。
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑Mg+2H₂O=Mg(OH)₂↓+H₂↑3Fe+4H₂O(水蒸气)=Fe₃O₄+4H₂(加热)C+H₂O=CO+H₂(高温)3.水的电解:水在直流电作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧2H₂O=2H₂↑+O₂↑。
4.水化反应:水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。
Na₂O+H₂O=2NaOHCaO+H₂O=Ca(OH)₂SO₃+H₂O=H₂SO₄P₂O₅+3H₂O=2H₃PO₄CH₂=CH₂+H₂O←→C₂H₅OH5.水解反应盐的水解氮化物水解:Mg₃N₂+6H₂O(加热)=3Mg(OH)₂↓+2NH₃↑NaAlO₂+HCI+H₂O=Al(OH)₃↓+NaCI(NaCI 少量)碳化钙水解:CaC₂(电石)+2H₂O(饱和氯化钠)=Ca(OH)₂+C₂H₂↑卤代烃水解:C₂H₅Br+H₂O(加热下的氢氧化钠溶液)←→C₂H₅OH+HBr醇钠水解:C₂H₅ONa+H₂O→C₂H₅OH+NaOH酯类水解:CH₃COOC₂H₅+H₂O(铜或银催化并且加热)←→CH₃COOH+C₂H₅OH多糖水解:(C₆H₁₀O₅)n+nH₂O←→n C₆H₁₂O₆6.水分子的直径数量级为10的负十次方,一般认为水的直径为2~3个此单位。
六年级数学水与冰知识点
六年级数学水与冰知识点在六年级数学学习中,水与冰是一个重要的知识点。
水和冰是我们日常生活中经常接触到的物质,了解它们的性质和特点,对于我们理解数学中的一些概念和问题有着重要的作用。
下面将介绍有关水与冰的一些基础知识。
一、水的基本性质1. 水的常见状态:水在常温下常见的状态有三种,液态、固态和气态。
液态水是我们常见的自来水、河水等,固态水就是我们所说的冰,气态水则是水的蒸气。
2. 水的呈现形态:水分子是由氢原子和氧原子组成的,化学式为H2O。
水的分子呈现V字形,这种形态使得水具有很强的极性,使得水分子之间会发生氢键结合。
3. 水的密度:水的密度是指单位体积内所含水分子的质量。
水的密度随温度的变化而变化,通常情况下,在4℃时水的密度最大。
4. 水的热性质:水具有热容量大和热导率小的特点。
这意味着水的温度变化较慢,能够起到调节环境温度的作用。
二、冰的基本性质1. 冰的形成:当水的温度降到0℃以下,水分子之间的运动减慢,逐渐形成冰晶体。
冰晶体规则的排列形成冰的结构。
2. 冰的熔化:当冰受到热量加热时,冰晶体的结构会变得不稳定,水分子开始运动变得活跃,冰逐渐熔化,转变为液态水。
3. 冰的密度:冰的密度比水的密度小,这也是为什么冰能漂浮在水面上的原因。
当冰受到压力时,冰的密度会增大,变得更加紧密。
4. 冰的热性质:冰的热导率较小,能够起到保温的作用。
同时,冰的熔点也是0℃,这也是我们使用冰块进行降温的原因。
三、水与冰在数学中的应用1. 数量单位的转换:水和冰在数量单位的转换中起着重要的作用。
例如,1毫升的水等于1克的水,这个关系在计量单位的换算中常常用到。
2. 体积与密度的计算:水与冰的体积和密度之间存在一定的关系,可以通过一些计算来求解。
例如,已知冰的密度,可以根据冰的体积计算出冰的质量。
3. 温度的计量:水和冰在温度计量中经常使用。
我们学习的摄氏度和华氏度都是通过水的状态转变来确定的。
总结起来,六年级数学中与水与冰相关的知识点包括水的基本性质、冰的基本性质以及水与冰在数学中的应用。
水的基本物理化学性质(冰水汽)详解
水的基本物理化学性质一. 水的物理性质(形态、冰点、沸点):常温下(0~100℃),水可以出现固、液、气三相变化,利用水的相热转换能量是很方便的。
纯净的水是无色、无味、无臭的透明液体。
水在1个大气压时(105Pa),温度1)在0℃以下为固体,0℃为水的冰点。
2)从0℃-100℃之间为液体(通常情况下水呈液态)。
3)100℃以上为气体(气态水),100℃为水的沸点。
4)水是无色、无臭、无味液体,在浅薄时是清澈透明,深厚时呈蓝绿色。
5)在1atm时,水的凝固点(f.p.)为0℃,沸点(b.p.)为100℃。
6)水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)。
7)水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)。
8)由於水分子间具有氢键,故沸点高、莫耳汽化热大,蒸气压小。
9)沸点:(1)沸点:液体的饱和蒸气压等於液面上大气压之温度,此时液体各点均呈剧烈汽化现象,且液气相可共存若液面上为1 atm(76 mmHg)时,则该沸点称为「正常沸点」,水的正常沸点为100℃。
(2)若液面的气压加大,则液体需更高的蒸气压才可沸腾;而更高的温度使得更高的蒸气压,故液体的沸点会上升。
液面上蒸气压愈大,液体的沸点会愈高。
(3)反之,若液面上气压变小,则液面的沸点将会下降。
10)水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大,D = 1g/mL。
11)三相点:指在热力学里,可使一种物质三相(气相,液相,固相)共存的一个温度和压力的数值。
举例来说,水的三相点在0.01℃(273.16K)及611.73Pa 出现。
12)临界点(critical point):物理学中因为能量的不同而会有相的改变(例如:冰→水→水蒸气),相的改变代表界的不同,故当一事物到达相变前一刻时我们称它临界了,而临界时的值则称为临界点。
之温度为临界温度,压力为临界压力。
13)临界温度:加压力使气体液化之最高温度称为临界温度。
水的物理性质
水的物理性质水是一种非常普遍的物质,也是生命中不可或缺的基本要素。
水的物理性质是描述水的物理特性的基本概念。
这些特性包括水的密度、黏度、热容量、升华点和沸点等。
在下文中,我们将探讨这些水的物理性质的定义和特性。
1. 密度密度是物质在单位体积中所占的质量。
水的密度通常被表示为1克/立方厘米(g/cm³)或1000千克/立方米(kg/m³),即为常温常压下的水的密度。
水的密度随着温度变化而变化:当水温度低于4°C时,水的密度随温度下降而增加(这种异常现象被称为水的“密度反常”)。
2. 黏度黏度是物质流动的抵抗力度。
水的黏度受多种因素影响,例如温度、压力和溶质浓度等。
在温度为20°C时,水的黏度约为0.001Pa·s。
3. 热容量热容量是物质吸收或释放热量的能力。
水的热容量非常高,意味着温度的变化只会导致水温变化相对较小。
以太阳能为例,如果1升的水被暴露在太阳下,大约需要4190焦耳(J)的能量才能使水的温度从20°C增加到21°C。
4. 升华点升华点是指固体在常压下从固态直接变为气态的温度,而无需变成液态。
水的升华点为0°C,这意味着当水被冷却到0°C以下时,水将变成固态而不是液态。
5. 沸点沸点是指液态物质在常压下变成气态的温度。
水的沸点在常压下为100°C。
此外,水的沸点也受压力和海拔等因素的影响。
例如,在高海拔地区,由于大气压力较低,水的沸点会降低。
总之,水是一种非常常见和重要的物质,具有许多独特的物理特性。
这些特性对于我们理解水及其应用非常重要。
例如,在气候变化的影响下,我们需要理解水的热容量和密度反常现象是如何影响全球气候的。
同时,水的升华和沸点也对于许多其他重要行业产生影响,例如食品行业、石油化工行业等等。
初中化学水知识点总结
初中化学水知识点总结一、水的基本性质1. 物理性质- 无色、无味、无臭的液体- 固态称为冰,加热至0°C融化成水- 液态在常压下的沸点为100°C- 密度约为0.96-1.00 g/cm³(随温度变化)2. 化学性质- 化学式为H₂O- 分子量为18.015 g/mol- 极性分子,具有较高的表面张力- 良好的溶剂,能溶解多种物质- 可进行电解,分解为氢气和氧气二、水的化学组成1. 元素组成- 由两个氢原子和一个氧原子组成2. 分子结构- V型结构,氧原子位于中心,两个氢原子位于两侧 - 键角约为104.5°3. 化学键- 氢氧之间形成共价键- 氢键:水分子之间存在特殊的作用力三、水的相变1. 固态- 冰:水分子通过氢键形成六角形结构- 雪、霜、冰雹等均为水的固态形式2. 液态- 包括纯水、海水、河水等- 具有流动性,是生命活动的基本条件3. 气态- 水蒸气:水分子获得足够能量后脱离液态 - 云雾、蒸汽等均为水的气态形式四、水的化学性质1. 酸碱性- 纯水的pH值为7,呈中性- 可与酸反应生成盐和水- 可与碱反应生成新的碱和水2. 氧化还原性- 水可作氧化剂,如与钠反应生成氢气- 水可作还原剂,如与氯气反应生成氯酸3. 溶解性- 水被称为“万能溶剂”- 溶解过程中可能伴随吸热或放热现象五、水的电解1. 电解原理- 通过电流分解水,产生氢气和氧气- 正极产生氧气,负极产生氢气2. 电解方程式- 2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g) + 4e⁻六、水的循环1. 自然循环- 包括蒸发、凝结、降水等过程- 太阳辐射是水循环的主要能量来源2. 人工循环- 包括水的净化、输送、使用等- 污水处理和再利用是节约水资源的重要措施七、水的保护与利用1. 水资源的重要性- 水是生命之源,对生态系统和人类活动至关重要2. 水资源的保护- 防止水污染,保护水源地- 合理利用水资源,减少浪费3. 水资源的利用- 发展节水技术,提高水资源利用效率- 开发新型水源,如海水淡化、雨水收集等八、水的化学实验1. 水的检测- 检测水中的溶解氧、硬度、pH值等2. 水的净化- 通过沉淀、过滤、蒸馏等方法净化水3. 水的电解实验- 观察水分解为氢气和氧气的过程九、水的化学应用1. 工业应用- 作为溶剂、冷却剂、反应介质等2. 农业应用- 灌溉、水产养殖、农业加工等3. 医疗应用- 药物制剂、生理盐水、消毒剂等十、结语水是地球上最重要的自然资源之一,对维持生命和环境平衡起着至关重要的作用。
水的结构与性质
水的结构与性质水是地球上最为普遍的物质之一,也是地球上生命活动所必需的基本物质之一。
因此,对水的结构和性质进行深入的研究具有极其重要的科学意义和实际应用价值。
本文将从以下几个方面对水的结构和性质进行详细的探讨。
一、水的分子结构水的分子式为H₂O,是由两个氢原子和一个氧原子组成的分子。
水分子呈V字型分子几何结构,氧原子为分子的重心,两个氢原子位于氧原子两侧,形成一个H-O-H键角约为104.5°的分子。
尽管水分子的化学键是共价键,但分子中带有两个部分带有部分正电和负电的电荷,通常称之为极性。
这个极性形成了一个部分正电的氢离子和一个部分负电的氧离子。
二、水的物理性质1.稳定性由于水分子之间的氢键作用力比较稳定,因此水的分子结构非常稳定,在常温常压的条件下不会被分解或改变。
2. 密度水是较为密集的物质。
在常温常压的条件下,水的密度为1克/立方厘米(g/cm³),这种密度让水成为液态和固态的状态,是生命中微小分子活动的必要基础。
3. 热容量水的热容量比较大,具有优异的稳定性和温度调节能力,能够对大气环境的温度起到缓冲作用。
4. 透明度水在小分子水分子透过时,清澈、透明;在阳光下照射时,水会发生漂亮的反射,能够引起视觉上的美感。
三、水的化学性质1.溶剂性不仅因为“相似的相互吸引,相异的相互排斥”原因,能够溶解不少物质(尤其是极性物质)是因为水分子呈极性分子,有较强的静电作用。
2.电离性由于水是一个酸碱性中性物质,当水分子被分解成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)时,可以形成一个弱酸和一个弱碱,体现了水的电离性。
3.氧化性水具有一定的氧化性,能服务于许多电子传递反应,例如光合作用、呼吸作用和许多其他的生物代谢过程。
四、水在生命中的重要性水作为生命的基础,通常与生命过程相联系,如对矿物质和有机分子的吸收和运输是用于细胞呼吸和新陈代谢生命活动的必要媒介。
其次,水可以在所有生物体内充当主要溶剂和润滑剂。
水的性质
【答案】
16.5
偏小
专题一
溶液和浊液
要熟练判断常见的溶液和浊液 (悬浊液和乳浊液)。溶 液和浊液的区别是前者均一、稳定,静置后不分层,后者 不稳定静置后会分层。浊液分为悬浊液和乳浊液,两者的 区别是前者是固体小颗粒悬浮于液体中,后者是小液滴分 散在另一种液体中。
【典例 1】 (2014·赤峰)下表是某同学的实验记录,以下说 法不正确 的是 ... 溶质 溶剂 溶解性 水 不溶 碘 汽油 易溶 酒精 可溶 高锰酸钾 水 易溶 汽油 不溶 ( )
【典例 2】
(2014· 温州)20 ℃时,取下表中的四种物质各 20
克,加入到 100 克水中充分溶解后,有固体剩余的是( ) 常见物质的溶解度(20 ℃) 物质名称 溶解度(克) A. 氯酸钾 C. 氯化钠 氯酸钾 7.4 硝酸钾 31.6 B. 硝酸钾 D. 蔗糖 氯化钠 36.0 蔗糖 203.9
9.水是生物生存所需的最基本的物质之一。人体重量的 2/3 以上是水分,生物的生命活动和经济的发展都离不开水, 保护水资源人人有责。人的生理需水量约 2.5 升/天。水污 染的主要来源:工业生产中的“三废”(废水、废气、废渣), 生活污水的任意排放,农业生产中的农药、化肥的流失。
1. (2014·台州 )2013 年底,浙江省委、省政府发出了“治污 水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水” 的五水共治动 员令。下列做法与“五水共治”行动相符合的是 A. 围湖造田 B. 随意倾倒生活垃圾 C. 及时拧紧水龙头 D. 工业废水直接排入河流 ( )
10 克×10.8% =(10 克+98 克-x )×(1-98% ) x =54 克 通电 2H2↑+O 2↑ 2H2O===== 36 4 54 克 y 36 4 = y=6 克 54 克 y 答:可制得 6 克氢气。
水的物理学和化学性质
水的物理学和化学性质水是地球上最基本、最重要的基本物质之一,无论是在人类生命中还是自然界中,都拥有极其重要的作用。
因此,深入了解水的物理学和化学性质是一件非常重要的事情。
本文将会从几个方面进行探讨。
1. 水的物理学性质水的物理学性质可以分为两个方面:结构和物理性质。
从结构上看,水是由一个氧原子和两个氢原子组成的一个分子。
这个分子的形状呈V形,两个氢原子与氧原子之间的角度为105度左右。
从物理性质上看,水的密度是1克/立方厘米,其凝固点为0度,其沸点为100度。
水具有高热容和高比热的特性。
这意味着水具有很高的热惯性,并需要大量的热量来改变其温度。
此外,水是一种极好的溶剂,可以溶解多种离子和分子。
水的表面张力也很高,这意味着水分子之间的相互作用很强。
2. 水的化学性质水的化学性质主要涉及它的电性质和酸碱性质。
从电性质上看,水是一种极好的溶剂,可以将离子和分子溶解为带电带电荷的离子和分子。
当水分子被离子或分子溶解时,它们成为水中的离子或分子,水分子也会与离子或分子相互作用。
水分子的极性使得它们可以与其他极性分子通过氢键相互作用。
这些相互作用在化学反应中具有重要的作用,因为它们可以促进或阻碍反应的发生。
从酸碱性质上看,水具有中性的性质。
但是,当一种酸或碱加入水中时,水就会呈现出酸性或碱性性质。
这是因为,酸和碱的加入改变了水分子中的氢离子浓度(H+)。
酸是一种可以放出H+的化合物,而碱是一种可以放出OH-的化合物。
当酸和碱加入水中时,它们会影响水分子中的H+和OH-离子的浓度。
这将导致水的酸性或碱性性质的变化。
3. 水在自然界中的作用水在自然界中拥有极其重要的作用。
水是大部分生物体的组成部分,正如我们的身体中大部分都是水一样。
水还是维持生命所必须的化学反应所必需的介质。
此外,水也是地球上许多化学和地质过程的重要参与者。
例如,水的循环通过气候变化、大气和海洋的化学反应以及岩石的侵蚀等过程,对自然界起着极其重要的作用。
水和溶液的性质
水和溶液的性质水是地球上最常见的物质之一,也是生命存在的基础。
同时,水也是一种溶剂,能够溶解许多物质,形成溶液。
水和溶液的性质对于我们了解自然界以及应用于日常生活中都有重要的意义。
本文将对水和溶液的性质进行探讨。
一、水的性质1. 物理性质水是一种无色、无味、无臭的液体,呈现出流动性和透明性。
它的沸点为100℃,熔点为0℃,密度为1g/cm³,相对分子质量为18。
水是一种处于常温常压下的液体,也是地球上存在形式最广泛的物质。
2. 化学性质(1)水是一种非常稳定的物质,在常温常压下不易发生化学反应。
然而,在特定条件下,如高温、高压、电解或与其他物质发生反应时,水也会发生化学变化。
(2)水具有良好的溶解性。
它可以溶解许多物质,形成溶液。
水的溶解性与温度直接相关,通常是随温度升高而增加,但一些物质在特定条件下溶解性随温度的变化规律与一般趋势相反。
二、溶液的性质1. 定义溶液是由溶质和溶剂组成的混合物,其中溶质是被溶解的物质,溶剂是溶解溶质的物质。
常见的溶质包括固体、液体和气体。
2. 浓度溶液的浓度表示了溶质在溶剂中的含量。
常用的浓度表示方法包括百分比浓度(质量百分比和体积百分比)、摩尔浓度和溶解度等。
浓度的不同会影响溶液的性质和特点。
3. 溶解度溶解度是指在特定条件下,溶质在溶剂中溶解的最大量。
溶解度与溶质和溶剂的性质、温度、压力等因素有关。
有些溶质在溶剂中的溶解度随温度升高而增加,而另一些溶质的溶解度则随温度升高而减小。
4. 溶解过程溶质分子在溶剂中逐渐分散并与溶剂分子发生相互作用,形成溶解过程。
在溶解过程中,溶质和溶剂之间的相互作用力起到重要的作用。
溶液的形成过程是一个动态平衡的过程,溶质分子同时溶解和析出。
5. 物理性质和化学性质溶液的物理性质包括颜色、透明度、电导率等。
溶液中的离子或分子的浓度决定了溶液的电导率。
溶液还可以通过物理方法如过滤、蒸发等进行分离。
溶液的化学性质表示溶质和溶剂之间可能发生的化学反应。
化学水的知识点总结
化学水的知识点总结1. 水的基本性质水的分子式为H2O,是由一个氧原子与两个氢原子组成的化合物。
水是一种无色、无味、无臭的液体,在常温下呈现为液态。
它的密度约为1克/立方厘米,在室温下比可压力下膨胀约1/1600。
水是一种非常好的溶剂,可以溶解许多物质,是生物体内最重要的溶剂之一。
此外,水还具有高比热、高比表面张力和熔点与沸点的异常高值等特性。
2. 水的结构水的分子呈V字形结构,氧原子处于分子中心位置,两个氢原子呈70.5°的角度与氧原子相连。
水分子中的氧原子与氢原子之间存在较为强烈的氢键作用,这种氢键作用是水具有出色溶解性和表面张力的关键原因。
3. 水的热性质水具有较高的比热容和热气化热,这使得水对温度的变化具有较大的缓冲作用,可以使得环境温度相对稳定。
此外,水的高比热能够使得它长时间保持较高或较低的温度,因此可以用来调节生物体内的温度。
4. 水的溶解性由于水是一种极性分子,它具有出色的溶解性。
水能够溶解许多物质,包括离子化合物(如盐和酸碱盐)和许多分子化合物。
水的溶解性对于维持生物体的正常运作是至关重要的。
例如,许多生物体内的代谢反应都发生在水中,水作为溶剂使得这些反应可以进行。
5. 水的酸碱性水可以发生自离解成为氢离子(H+)和羟基离子(OH-),形成氢离子和羟离子的浓度之积为常数。
因此,水可看作是一种中性的物质,但在一定条件下也具有酸性或碱性。
pH 值用于描述溶液的酸碱性,pH=7表示中性,pH<7表示酸性,pH>7表示碱性。
6. 水的晶体结构水在凝固成固体状态时,形成了冰晶,其晶体结构是由分子之间的氢键作用所决定。
由于水的分子呈V字形结构,所以冰晶也是由V字形结构排列而成的,这种结构使得冰具有比液态水更大的体积。
总的来说,水在化学中扮演了非常重要的角色,它的性质和特性对于生物体的生存和环境的维持都起着至关重要的作用。
因此,深入了解水的基本性质和化学特性对于理解生命和地球化学过程都具有重要的意义。
水的化学性质及其应用
水的化学性质及其应用水是地球上最重要的化学物质之一,它的化学性质非常独特,这使得它在生命、工业和环境方面都有着极其广泛的应用。
本文将探讨水的化学性质及其应用。
1. 水的结构和性质水的化学式为H2O,它是一种极性分子。
这意味着它的两个氢原子和氧原子之间存在电子不均匀分布。
由于氧原子比氢原子更吸引电子,水中电子的密度更高,形成了一个部分带负电的极性区域和两个部分带正电的极性区域。
水分子的极性使其具有多种独特的化学和物理性质。
例如,它具有很高的表面张力,能够形成水滴;它是一种出色的溶剂,能够溶解许多物质,例如盐、糖和氨基酸等;它具有比空气高很多的热容量和比热值,非常适合调节生命体系中的温度;它的密度最大值在4℃,在这个温度下,它的密度是最高的,而在更高或更低的温度下,它的密度都会降低。
2. 生命中的水生命体系中的水具有重要的生物作用和结构角色。
它是生物中最主要的溶剂,能够将无机离子、小分子和生物分子溶解在其中,并通过细胞膜进出细胞。
它还能维持细胞内外的物质浓度,在调节细胞内外环境中发挥重要作用。
此外,由于水具有高的比热值和热容量,它能够调节生物体温以及防止热量过度波动,从而维持生物体的内温度。
3. 工业中的水在工业方面,水是最常用的溶剂之一。
它被广泛应用在水处理、制药、农业、纺织、食品、能源、电力和制造等各个领域。
例如,水被用于调节制造过程中的温度和压力,冷却装置,生产蒸汽和发电,以及制造化学品和石化产品等。
除此之外,水还被用于环境保护和自然资源管理。
例如,水用于农业灌溉和地下水补给,治理污染的水和土壤,以及提高城市绿地和自然保护区的环境质量等。
4. 水的其他应用水还有一些其他的特殊应用。
例如,水具有高的比热值和热容量,因此可以作为热储存介质。
它还被用于医疗和物理治疗,例如用于制咳嗽糖浆、洗药和热敷治疗等。
此外,水还可以通过电解分解成氢气和氧气,这是一种非常重要的化学反应。
利用电解水技术,可以制备氢气,这被视为一种非常可持续的能源,可以应用于燃料电池、交通运输和能源储存等领域。
水的基本性质
水的基本性质水,是我们日常生活中最为普遍和重要的物质之一。
它占据着地球表面的绝大部分,是生命的基础,也是许多自然现象和人类活动的重要组成部分。
那么,水有着怎样的基本性质呢?本文将从物态、溶解性、导电性以及凝固和沸腾等方面来探讨水的基本性质。
首先,我们从水的物态谈起。
水可以在不同温度下存在三种不同的物态,即固态、液态和气态。
在常温常压下,水为液态,但当温度降低到0摄氏度以下时,水会凝固成冰,成为固态的形式。
与许多物质不同的是,水在凝固时体积反而会膨胀,也就是说水的密度是有变化的。
这一特性使得水的固态相对于液态更为轻薄,所以冰能够浮在水面上。
而当温度升高到100摄氏度时,水开始沸腾,从液态转变为气态,而这时的水蒸气可以逸散到周围的空气中。
其次,水具有较好的溶解性,在生物和化学反应中都起到了重要的作用。
水是一种极性分子,它的氧原子带有负电荷,而氢原子带有正电荷。
这种极性使得水能够与许多物质形成氢键,使它们溶解在水中。
这是因为水的极性分子能够与离子或极性分子周围形成一种称为水合作用的相互作用力。
许多物质的溶解度都受到温度、压力和溶质浓度等因素的影响。
例如,一些无机盐类如氯化钠可以完全溶解在水中,而一些有机物如油脂则不溶于水。
这种溶解性的差异也造就了自然界中众多的现象,如海水中的盐度以及云雾的形成。
此外,水还具有很好的导电性。
由于水的极性分子,它能够在溶液中形成离子,因此能够导电。
纯净水中的离子浓度极低,因此它的导电性几乎可以忽略不计。
然而,当水中溶解了一些电解质时,如盐或酸,溶液中会产生大量的离子,进而增加了电流在其中的传导。
这可以解释为什么我们把水倒进电容中,电容会发生电解的现象。
同时,水中的电离也在一定程度上影响了水的酸碱性。
当水中溶解了酸性物质时,会产生过多的氢离子(H+),使得水呈酸性;当溶解了碱性物质时,会产生过多的氢氧根离子(OH-),使得水呈碱性。
这种酸碱性的变化对我们生活中的许多方面都具有重要的影响。
水的基本物理化学性质(冰水汽)详解
⽔的基本物理化学性质(冰⽔汽)详解⽔的基本物理化学性质⼀. ⽔的物理性质(形态、冰点、沸点):常温下(0~100℃),⽔可以出现固、液、⽓三相变化,利⽤⽔的相热转换能量是很⽅便的。
纯净的⽔是⽆⾊、⽆味、⽆臭的透明液体。
⽔在1个⼤⽓压时(105Pa),温度1)在0℃以下为固体,0℃为⽔的冰点。
2)从0℃-100℃之间为液体(通常情况下⽔呈液态)。
3)100℃以上为⽓体(⽓态⽔),100℃为⽔的沸点。
4)⽔是⽆⾊、⽆臭、⽆味液体,在浅薄时是清澈透明,深厚时呈蓝绿⾊。
5)在1atm时,⽔的凝固点(f.p.)为0℃,沸点(b.p.)为100℃。
6)⽔在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)。
7)⽔在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)。
8)由於⽔分⼦间具有氢键,故沸点⾼、莫⽿汽化热⼤,蒸⽓压⼩。
9)沸点:(1)沸点:液体的饱和蒸⽓压等於液⾯上⼤⽓压之温度,此时液体各点均呈剧烈汽化现象,且液⽓相可共存若液⾯上为1 atm(76 mmHg)时,则该沸点称为「正常沸点」,⽔的正常沸点为100℃。
(2)若液⾯的⽓压加⼤,则液体需更⾼的蒸⽓压才可沸腾;⽽更⾼的温度使得更⾼的蒸⽓压,故液体的沸点会上升。
液⾯上蒸⽓压愈⼤,液体的沸点会愈⾼。
(3)反之,若液⾯上⽓压变⼩,则液⾯的沸点将会下降。
10)⽔在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最⼩、密度最⼤,D = 1g/mL。
11)三相点:指在热⼒学⾥,可使⼀种物质三相(⽓相,液相,固相)共存的⼀个温度和压⼒的数值。
举例来说,⽔的三相点在0.01℃(273.16K)及611.73Pa 出现。
12)临界点(critical point):物理学中因为能量的不同⽽会有相的改变(例如:冰→⽔→⽔蒸⽓),相的改变代表界的不同,故当⼀事物到达相变前⼀刻时我们称它临界了,⽽临界时的值则称为临界点。
之温度为临界温度,压⼒为临界压⼒。
13)临界温度:加压⼒使⽓体液化之最⾼温度称为临界温度。
水的物理和化学性质
水的物理和化学性质水是生命之源,是地球上最普遍的物质之一。
它无色、无味、透明、流动,具有很多独特的物理和化学性质。
本文将探讨水的物理和化学性质,以及它们在我们日常生活中的重要性。
一、物理性质1.1 密度水的密度是1克/立方厘米,也就是说,一立方厘米的水质量是1克。
当水温度改变时,其密度也会发生变化。
水的密度随温度的变化而变化,当温度从4度升高到100度时,水的密度减少约4%。
这是由于水的分子结构发生了变化。
1.2 比热容比热容指的是单位质量物质在吸收单位热量时其温度上升的大小。
水的比热容很大,是所有常见的物质中最大的之一。
这是由于水分子中氢键的形成和破坏需要吸收或释放热量,使水分子的热容量增大。
这也是为什么水比其他物质具有更大的热容量,可以吸收更多的热量而不产生太大的温度变化。
1.3 熔点和沸点水的熔点是0度,沸点是100度。
这是因为水分子中的氢键相对比较强,当温度下降或升高时,氢键间的能量变化导致结构的改变。
在0度时,水分子开始结晶,形成了冰。
当温度升高到100度时,水分子间的氢键能量已经达到了一定的强度,导致水分子热动能增加,分子间的作用力不足以阻止水分子脱离液面成为气体状态。
二、化学性质2.1 水的溶解性水是一种良好的溶剂,可以溶解很多物质,如盐、糖、氧气等。
这是因为水分子中带有极性,可以与其他极性分子或离子形成氢键或电离作用力。
水的溶解性也随温度变化而变化,一般来说,温度升高时水的溶解性会增强。
2.2 酸碱性水分子中存在着微弱的离子化趋势,也就是说,水中有少部分的氢离子(H+)和氢氧离子(OH-)。
当水中的氢离子的浓度高于氢氧离子时,水呈酸性;反之,当氢离子的浓度低于氢氧离子时,水呈碱性。
此时,水的pH值为7,是一种中性物质。
水的酸碱性对于生物体和环境都非常重要。
2.3 氧化还原水分子中的氧原子可以与其他元素形成氧化物,如氧化铁、氧化锌等。
同时,水也可以发生还原反应,将其他元素的氧化物还原成原始的元素,如将氧化铁还原成纯铁。
科学水的性质
科学水的性质水是地球上最普遍、最重要的物质之一。
它不仅构成了地球表面的绝大部分,也是人类生活不可或缺的元素。
水的性质是科学研究的重要内容之一,本文将探讨水的物理性质、化学性质以及生物性质。
一、物理性质1. 密度和相变水的密度是1克/立方厘米(g/cm³),这是它的特殊之处之一。
水有三种常见的相态,即固态、液态和气态。
在常温下,水的凝固点是0摄氏度(℃),沸点是100摄氏度。
当水的温度达到0℃以下时,会形成冰晶体,密度较液态水小,这也是为什么冰能浮在水面上的原因。
2. 溶解性水是一种极好的溶剂,几乎可以溶解所有的物质。
这归功于水分子的极性特性,它能够与带电荷的离子或极性分子相互作用。
这也是为什么水被广泛应用于许多科学领域和日常生活中的原因。
3. 表面张力水的表面张力使得水分子在表面聚集形成水滴。
这种现象在我们生活中随处可见,比如雨滴悬挂在树叶上、昆虫借助水的表面张力行走等等。
这是由于水分子之间的相互吸引力导致的。
二、化学性质1. 氧化还原性水在化学反应中可能起到氧化剂或还原剂的角色。
在氧化反应中,水可以失去电子,并与其他物质发生氧化反应;在还原反应中,水可以接受电子,并与其他物质发生还原反应。
这种氧化还原性是许多生物体的生存所必需的。
2. 中性物质水的pH值为7,属于中性物质。
这意味着水既不是酸性物质也不是碱性物质。
这是由于水分子中的氢离子和氢氧离子的浓度互相平衡,使得水的溶液呈现中性。
三、生物性质1. 生命的基础水在生物体中起着至关重要的作用。
它是细胞内液体中的主要组成部分,参与了几乎所有生物体内的化学反应。
水也有助于维持生物体的体温,保护和润滑器官,以及运输营养物质和代谢废物。
2. 生物多样性水是地球上生物多样性的基础。
许多生物体在水中繁衍生息,水也是许多生态系统的家。
河流、湖泊、海洋等水域提供了独特的生存环境,孕育了众多的物种,构成了地球生物圈的重要组成部分。
总结:水的性质是科学研究的重要内容之一。
幼儿园化学教案:通过实验认识水的性质 (2)
幼儿园化学教案:通过实验认识水的性质一、水的基本性质:透明、无色、无味、无臭幼儿园化学教案:通过实验认识水的性质水是我们日常生活中不可或缺的重要物质,它的性质对我们的生活起着至关重要的作用。
为了让幼儿能够更深入地了解水的性质,本教案将通过一系列简单的实验,帮助幼儿园学生认识水的基本性质。
通过亲自动手实验,幼儿们可以亲身感受水的特性,并学会用科学的方法观察、推理和得出结论。
本教案适用于幼儿园(3-6岁)化学教学课程。
二、实验材料准备1. 清水2. 透明的容器:如玻璃杯、塑料瓶等3. 不透明的容器:如锡纸、瓷碗等4. 温水和冷水5. 盐和糖三、实验一:水的透明性实验目的:通过观察实验现象,让幼儿了解水的透明性。
实验步骤:1. 拿取透明的容器,倒入适量的清水。
2. 让幼儿观察容器中的水,问他们看到了什么。
引导幼儿指出水是透明的,能够透过它看到容器的内壁。
实验结果与讨论:幼儿经过实验观察后,会发现水是透明的。
这意味着我们可以透过水看到其他物体,如容器的内壁。
而不透明的物体则不会透过水。
四、实验二:水的无味、无臭性实验目的:通过嗅觉和味觉的实验,让幼儿了解水的无味、无臭性。
实验步骤:1. 将一杯水递给每个幼儿。
2. 引导幼儿使用嗅觉和味觉,让他们品尝并嗅闻水的味道。
实验结果与讨论:幼儿经过实验后,会发现水无味无臭。
这意味着水不会给我们带来特殊的味道和气味。
相比之下,某些液体(如果汁)或者物体(如花香)会具有味道或气味。
五、实验三:水的密度实验目的:通过比较水的密度与不同的液体,幼儿能够初步了解水的密度。
实验步骤:1. 倒满一杯水,并记录水的高度。
2. 倒入另一个杯子中一定量的盐水,比较两杯液体的高度。
实验结果与讨论:幼儿会发现,虽然两杯液体的体积不同,但它们的高度是一致的。
这是因为水和盐水都具有相似的密度,所以它们在容器中达到了平衡。
通过这个实验,幼儿可以初步了解到液体的密度是有差异的,而不同的液体混合时会呈现不同的现象。
7.水的基本性质及密度密度的概念
7.水的基本性质及密度:密度的概念第七讲水的基本性质及密度(学习要点)一、水的基本性质1、水在通电条件下,能生成氢气和氧气化学方程式:__________________________________氧气的检验方法:________________________________________氢气的检验方法:________________________________________2、实验——电解水实验(1)在水电解器的玻璃管里注满水,接通直流电。
(2)实验现象:两个电极上出现了_______,同时两玻璃管内液面下降。
(3)电源负极:液面下降______,试管中的气体_______________________________(4)电源正极:液面下降______,试管中的气体_______________________________(5)实验结论:_________________________________________________________(例1)关于水的组成,下列叙述中正确的是()A 水是由氢气和氧气组成的B 水是由氢分子和氧分子构成的C 水是由氢和氧组成的D 水分子是由氢分子和氧分子构成的(例2)电解水试验中,正极、负极产生的气体的体积比大约为()A 1:1B 1:2C 2:1D 1:4三、水的密度分析数据可知:________________________________________________________________2、密度(1)定义:_____________________________________2 公式:_____________________________________3 密度单位:__________________________________4 水的密度:_________________________________5 密度的特征:_______________________________(随堂检测) 1.铁的密度为7.9×103千克/米3,读作,表示的意义是,7.9×103千克/米3= 。
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3月22日为世界水日,3月22~3月28日中国水周2011年世界水日宣传主题:城市用水:应对都市化挑战(Water for cities:responding to the urban challenge)2011年中国水周宣传主题:严格管理水资源,推进水利新跨越2012年“世界水日”的主题是“水与粮食安全”(Water and Food Security)宣传口号:水是生命之源、生产之要、生态之基珍惜水、节约水、保护水保障饮水安全,维护生命健康珍惜水、节约水、保护水2013年“世界水日”的宣传主题是“水合作”(Water Cooperation)我国纪念2013年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“节约保护水资源,大力建设生态文明”。
2014年3月22日是第二十二届“世界水日”,3月22—28 日是第二十七届“中国水周”。
联合国确定2014年“世界水日”的宣传主题是“水与能源(Water and Energy)”。
我国纪念2014年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“加强河湖管理,建设水生态文明”。
水的起源地球刚诞生时,没有河流、海洋,更没有生命,它的表面是干燥的,大气层中也很少有水分。
现在自然界各种水体中的水从何而来?地球上的水究竟来自何方呢?这个令人费解的问题从古至今,吸引着无数中外智者的兴趣。
大多数学者认为,地球上水的起源与地球本身的起源密切相关。
但是,到底地球上的水是怎么来的,现在有许多假说,例如凯萨廖夫等人提出的全球大洋水体来源的假说达32种之多。
荷兰的天文学家奥特认为,地球上水的主要来源是我们这颗行星的内部的岩石圈和上地幔。
这些岩石在一定的温度和适宜的条件下(如火山爆发)脱水,从而形成了地球的水。
也有人认为岩石在熔化中完全混合时,含有硅酸盐75% ,含水2%。
在地球形成初期,火山爆发频繁,从而加快了地球水的形成。
全部假说可大致分为两类:一类是自生的,一类是外来的。
主张地球上的水是自生的人认为: 水是在玄武岩先熔化后冷却形成原始地壳的时候产生的。
最初地球是一个冰冷的球体。
此后,由于存在地球内部的铀、钍等放射性元素开始衰变,释放出热能,因此地球内部的物质也开始熔化,高熔点的物质下沉,易熔化的物质上升,从中分离出易挥发的物质:氮、氧、碳水化合物、硫和大量水蒸气。
试验证明当1 m3花岗岩熔化时,可以释放出26 L的水和许多完全可挥发的化合物。
地下深处的岩浆中含有丰富的水,岩浆可以溶解30%的水。
火山口处的岩浆平均含水6%,有的可达12%,而且越往地球深处含水量越高。
据此,有人根据地球深处岩浆的数量推测在地球存在的45亿年内,深部岩浆释放的水量可达现代全球大洋水的一半。
由于地球内部的高温,地球的水还在增加,在研究中,有资料表明,大洋面近年内上升了。
水流到地球的表面与蒸汽和气体一起逸入大气圈,仿佛现在火山喷发时所发生的事件一样。
当时,约30亿年前的火山活动比现在强烈、普通而频繁。
因此,地球形成之日起,在地球内部、表层都可以产生水。
从现代火山活动情况看,几乎每次火山喷发都有约75%以上的水汽喷出。
1906年维苏威火山喷发的纯水蒸气柱高达13000米,一直喷发了20个h。
阿拉斯加卡特迈火山区的万烟谷,有成千上万个天然水蒸气喷出孔,平均每秒种可喷出97~6450C的水蒸汽和热水约23000m3。
主张地球上的水是外来的人认为:地球形成的时候,就从宇宙俘获了大量的水,以后逐渐释放并留存下来。
水是宇宙物质,当宇宙中的尘埃云凝聚成地球时,它们同时也被封存在地球的原始物质球粒陨石中。
组成原始地球的固体尘埃,实际上是衰老了的星球爆炸而成的大量碎片,这些碎片多是无机盐之类的东西,在其内部蕴藏了许多水分子,即所谓的结晶水合物。
由于当时地球温度很高,原始物质均处在熔融状态;地球自转速度也很快(35亿年前,地球自转的速度约为现在的6倍,那时地球上的一天一夜只有4h)。
地球转动产生的重力离心分力,使重物质下沉,轻物质上浮。
活动性最强而又是最轻物质之一的水,便移向地球外壳。
含在岩浆中的水,也随着以后岩浆的逐渐凝固被排挤出来。
这些被挤压出来的水,呈水汽状态,在高空凝结为云,飘浮在地球上空。
随着时间的推移,大气中水汽在增多,而地表的温度却在降低。
大概在太古代初期,当地表温度降至水的沸点以下时,水汽就化作倾盆大雨降落到地表。
据估计,大约在6亿年前,地表温度降低到30℃左右时,岩浆中挤出来的水,大约有99%都降落到地面,从而形成地球表面的水,构成江河湖海。
地球是由太阳星云分化出来的星际物质聚合而成的,其基本组成有氢气、氮气及一些尘埃。
固体尘埃聚集结合形成地球的内核,外面围绕着大量气体。
地壳不断发生变动,有的地方下陷形成低地与山谷,有的地方隆起形成山峰,同时喷发出大量的气体。
由于地球体积不断缩小,引力随之增加,这些气体已无法摆脱地球的引力,从而围绕着地球,构成了“原始地球大气”,原始大气由多种成分组成,水蒸汽是其中之一。
喷到空中的水蒸气达到饱和时就冷却成云,变成雨,落到地面上,聚集在低洼出,逐渐积累成湖泊和河流,最终汇集到地表最低区域形成海洋。
水在开始形成时,不论湖泊或海洋,水量不多,随着地球内部产生的水蒸气不断地被送入大气层,地面水量不断增多,经历几十亿年的地球演变过程,最后终于形成了现在所见的江河湖海。
水的构成水是含有两个氢原子和一个氧原子的分子化合物。
氢有三种天然存在的同位素1H,2H(D),3H(T))。
氧有六种同位素(14O,15O,16O,17O,18O,19O)。
天然存在的水绝大部分都是1H16O。
2水的分子结构氢和氧原子组合成水分子。
每个分子的一端都有弱电荷。
氧的一端带弱负电荷,氢的一端带弱正电荷。
2端各显相反电性的分子叫极性分子,水由极性分子构成,是极性物质。
水分子通过正、负静电引力与附近的四个水分子以氢键相联系。
氢键使水分子发生缔合,缔合的水减弱了水分子的极性,传递离子的能力也降低,故长期静置的水缔合程度大,“活性”严重丧失而成为“死水”。
在加热、磁场等作用下,水分子间的氢键将被不同程度地破坏,从而降低了缔合度而活化。
因此,物质一般在热水中溶解度大;热水洗涤效果好,都与水的缔合度降低有关。
水的相态自然界中水有三种相态即液态、气态和固态。
液态水液态的水通常不是以单个水分子的形式存在,而是通过氢键产生缔合分子。
水的缔合是放热过程,水的离解则是吸热过程。
所以温度升高,水的缔合程度的下降,即(H2O)x的x 值减小;温度降低,水的缔合度增大,即(H2O)x的x值增大。
在高温时,水主要以单分子状态存在,水变为水汽;在低温时(273.15 K以下)水结成冰,全部水分子缔合成一个巨大缔合分子。
气态水气态水绝大多数以单分子形态存在,所以其在常温常压下密度很小。
一般,随着压力的增加,水的汽液两态转化的温度逐渐升高,即压力增加,水汽化的温度也随之增加;但当水汽的温度达到374.2℃时,无论压力有多大,都不会使气态水转化为液态水,该温度称作水的临界温度。
所以气态水的密度在温度很高、压力足够大时会大于常温常压下的液态水的密度。
固态水固态水(冰)中的每一个水分子都被相邻的四个水分子包围,每个水分子位于变形四面体的顶点,冰是由无数个这样的四面体通过氢键互相连结成一个庞大的晶体的。
由于氢键的方向性要求,水分子不能做到紧密堆积,所以冰的晶体具有较大的空隙,即水结成冰后,体积增大,密度会比液态水减小,所以冰可以浮在水面之上。
但是当压力达到2.0265ⅹ10^8 个大气压时,它的密度又会变得比水大,在水中下沉到水底。
水的冰点(冻结温度)和沸点会随着压力的变化而变化。
当压力大于599.949Pa时,水的冰点降低,但是沸点升高。
这种性质使水呈现液态的范围变大,使大洋深处的水不会冻结,同时使高压下的液态水不容易被蒸发。
冰融化成水或水变为水汽,都首先需要外界环境供给能量来破坏水分子间的氢键。
当然,水在反向转化时会释放出同样的热量。
水的密度物质单位体积的质量称作密度,而单位体积的重量称作重度。
对一般物质来说,密度都随温度的增加而降低。
因为温度越高,分子间的距离就越大。
但水的密度与温度的关系是反常的。
大多数物质由液态凝固而变成固态时,其密度会随之增高。
但水却相反,其结冰(冻结)时,反而密度减小。
无杂质的纯水,在0℃时密度为0.99987kg/L,在4 ℃时密度最大,为1kg/L。
当温度大于或小于4℃时,水的密度将减小。
水自液体状态变为固体状态,其密度要发生突变。
在正常大气压下,水结冰时,体积会突然增大11%左右;与此相对应,冰融化时体积又会突然变小。
在1个标准大气压条件下,纯净的水的密度和重度随温度变化。
当冰开始融化成水时,冰的氢键结构中的氢键断裂,晶体结构崩溃,体积缩小而密度增大。
如果有更多热能输入体系,将引起:更多氢键破裂,结构进一步分崩离析,密度进一步增大;体系温度继续升高,水分子动能增加、振动加剧,而每一分子占据更大体积空间,所以这一因素又使水密度趋于减小。
这就是为什么水在1个大气压下4℃或精确地说应该是3.98 ℃时密度为最大的原因。
比热一定质量的物质,在不发生化学反应和相变的情况下,温度每升高1 ℃所吸收的热量称为该物质的热容量或热容。
单位物质的热容称为比热容,简称比热。
不同的物质增加相同的温度,比热越大的物质需要吸收的热量越多。
水的比热在所有液体和固体物质中是最大的为4.186J/(g. ℃) ,而冰和水汽的比热约减为液态水的一半。
所以水被大量地用作工业冷却介质或加热介质。
水的热容量比大多数物质的热容量都大(只有氢、铝等的热容量比水大)。
例如,土和砂之类的物质,热容量为0.84J/g·℃,铁和铜等金属仅为0.42J/g·℃,酒精和甘油为1.26J/g·℃,铂为0.12J/g·℃,木料为0.6 J/g·℃。
这种水与土之间热容量的巨大的差异,反映在气候学上,就是海洋性气候比大陆性气候升温慢,降温亦慢,变幅较小的现象。
除汞和液态水外,一切物质的单位热容量都随温度的升高而增加。
在0~35℃,水的单位热容量随温度升高而降低,在35℃以后,水的热容量则随温度的升高而增加。
水的热容量和水的密度一样,与温度的关系不是直线,而是曲线关系。
水的高比热是由于水形成了分子间氢键所引起的。
若要使水分子运动加剧,不但要提供能量去克服分子间范德华力的束缚,还要提供额外的能力去克服分子间氢键的束缚。
传热性水的传热性很差。
在常压下20℃时,液态水的热导率为0.006J/(s.cm. K) ;冰的热导率0.0226 J/(s.cm. K) ;雪的热导率与其密度有关,当雪的密度为100kg/m3时,其热导率为0.00029J /(s.cm. K) 。
即当温度的梯度在1cm深变化为1℃时,顺着温度梯度,在1s内通过1cm2面积的热量。