水的结构

水的结构
一个成年人体内的含水量约占人体重的 65%左右。 生命茁壮成长的地球，有水行星之称。液 态水覆盖地球表面的三分之二，重量约 15×1017吨（共有28×1024滴）。 水是我们生存必须的条件
水的组成
1783年，法国人拉瓦锡发现水是由氢和氧组 成的 。 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。 每个水分子的直径是4×10-10m 。它的质量 是2.99×10-29kg。它的体积是3×10-29m3。
水分子的结构
H2O分子结构中，是以O核为顶的等腰三角 形。 在水蒸气分子中测定：O-H距离为 0.9568埃，H-H距离为1.54埃，H-O-H的键 角为105°3′（or 104.5°）
水分子的结构
氢原子的电子构型为1S1，氧原子的电子构 型为1S22S22P4。氧的2S22P4等6个电子以不 等性SP3杂化规道与两个氢原子的1S1电子结 合为4对，构成O-H共价键及两对孤对电子。
水分子的结构
H-O-H所在平面与孤对电子所在平面是相互 垂直的。 氢原子的S电子云与氧原子的P电子云相重 叠，形成整个水分子的统一电子云，其电 子云密度主要集中在氧核附近。从而构成 氧端带负电、氢端带正电的典型极性分子。 水分子的偶极距很大，μ=1.84德拜。极性 甚强。
气态水的结构
液态水的结构
水在液态下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。
每个水分子可以同相接近的另外四个水分 子生成四个氢键。五个水分子之间就形成 了四个氢键。
液态水的结构
水中的氢键
冰的结构
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。 在冰中，O-H距离为0.99埃，H-O-H的键角为 109°30′。 由于氢键的方向性要求，水分子不能做到紧密堆 积，整个冰的结构是六方晶系晶格，因此，冰的 晶体具有较大的空隙，即水结成冰后，体积增大， 密度减小。
冰的结构
晶格排列最整齐的是普通的冰，其密度只 有0.92g/cm3。水分子的中心距离由2.67埃 到3.47埃。 在不同的低温和高压下，冰的形态结构有 13种相变，其密度从0.92到1.63g/cm3不等。
冰的结构
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