答案：略解析：
水的质量为，1个水分子的质量为：
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科目：初中物理
有下列现象：①扫地时灰尘飞扬；②医院里到处有消毒水的气味；③盐放入水中会溶解．其中能表明分子在做无规则运动的是．（可填几个编号）
科目：初中物理
来源：物理教研室
的水里会有个水分子，1个水分子的质量是多少克？
科目：初中物理
题型：阅读理解
2006年安徽省课程改革实验区初中毕业学业考试物理试题(开卷)温馨提示：& & 1．本卷共四大题24小题，满分90分。考试时间与化学卷共120分钟。& & 2．本卷试题中g值取10 N／kg．& & 3．答题时可参考物理教科书和其它资料，但应独立思考、诚信答题，不允许相互讨论、相互借阅教科书和资料等。4．计算题要有必要的公式和计算过程，只写答案的不能得分；回答问题语言要完整、简洁。一、填空题(共26分) &将答案直接写在横线上，不必写出解题过程。1．测量与读数是物理学习中重要的基本技能。图中所示是一只工业用温度汁，此刻它显示的温度是_______℃2．雷雨交加的夜里，林雨同学看到闪电后约5s听到雷声，林雨距雷电产生的地方大约________m．(声音在空气中传播速度约为340m／s)3．用锤子将木楔打入墙壁，若已知木楔受到的打击力是50N，锤子与木楔的接触面积约为1×10-4m。。则打击时木楔所受的压强约为__________Pa，合_______kPa．4．火车站台上都设有安全线，火车进站时，人若越过安全线就会发生危险。请说明发生危险的原因：_______________________________________________。5．有些物理量的大小不易直接观测，但它变化时引起其它量的变化却容易直接观测，用易观测的量显示不易观测的量是测量物理量的一种思路。例如：温度计是利用液柱长度的变化来显示温度高低的。请你也举出一个例子____________________________________。6．2005年神舟6号飞船完成任务顺利返回，这标志着我国航天技术迈上了一个新台阶。神舟系列飞船的外表面都涂有特殊材料，它在高温下_______(填写“吸热”或“放热”)变成气态，对飞船起到保护作用。7．下面两幅图是从某交通宣传栏和某冷饮厂广告宣传片中选取的。请你任选一幅并指出其中违背科学规律之处：_________________________________________。8．6月5日是世界环境日，2006年中国的主题是“生态安全与环境友好型社会”。化学电池对生态与环境的影响日趋严重。如图是一种安装在自行车上的照明灯，它在某些发达国家被大量使用。这种灯不用化学电池，是通过车轮的转动来带动小型交流发电机发电使灯泡发光的。发电机的工作原理是_____________，发电机工作时发生的能量转化是____________。9．请用连线的方式把图中螺口灯泡与按钮开关正确接入电路。10．水平冰面上有一重为300N的雪橇，受到的拉力为35N，方向与水平面成30°角。请在图中画出雪橇所受到拉力的示意图。11．光纤通信是利用激光通过光纤来传递信息的。光从图示的光纤一端射人，从另一端射出。请将图中未完成的光路部分补充完整。二、单项选择题(每小题3分，共27分)12．林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面，所做的功最接近于【 & &】& & A．0．02J & &B．O．2J & &C．2J & & D．20J13．关于原子和原子核，以下叙述正确的是【 & &】& & A．原子核位于原子的中央，带负电 & &B．原子核外的电子带负电，并固定在某一位置& & C．原子核带正电，电子带负电 & & & D．原子核内有带正电的质子和带负电的中子14．程跃同学打乒乓球时不小心将球踩瘪了，但没有破裂。对于球内气体，没有发生变化的物理量是【 & &】& & A．质量 & &B．密度 & &C．压强 & &D．体积15．下列做法属于减小摩擦的是【 & &】& & A．冬天，在结冰的马路上撒一些细砂以方便路人的行走& & B．在生锈的自行车轴上滴一些油，骑车就会感觉轻松一些& & C．当汽车后轮陷入泥坑打滑时，司机会就近寻找石块等物垫在车轮下& & D．体操运动员进行双杠表演前，在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落16．不同的物理现象往往遵循同一物理规律。例如：跳伞运动员从空中徐徐下降；刹车后，水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站。这些现象中能量转化有共性的是【 & &】& & A．物体的动能全部转化为重力势能 & &B．物体的重力势能转化为其他形式的能量& & C．其他形式的能量转化为物体的机械能 &D．物体的机械能转化为其他形式的能量17．温度是反映物体冷热程度的物理量，冷热程度能反映的是【 & &】& & A．物体运动时动能的大，J & &B．物体势能的大小& & C．物体内分子热运动的剧烈程度 & &D．分子势能的大小18．实验室有一种电池，林雨为辨认其正负极设计了几种方案。其中不可以判断的是【 & &】19．林雨在森林公园游玩时，看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到，如果下雨使得瓶中进了水，就可能会成为森林火灾的元凶。于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是【 & &】& & A．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有会聚作用& & B．盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜，对光线有发散作用& & C．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有会聚作用& & D．盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜，对光线有发散作用20．以下关于电磁波的说法不正确的是【 & &】& & A．无线通信是用电磁波进行传播 &B．医院B超发出的超声波是电磁波C．遥控器发出的红外线是电磁波 &D．透视使用的X射线是电磁波三、实验探究题(共16分)21．农村地区常有用地窖储藏农作物的习惯。由于植物的呼吸，地窖内会不断地积蓄C02气体，浓度过高时将威胁到人的安全。为试探C02的“浓度”，人们常将点燃的蜡烛带到地窖里。如果蜡烛熄灭说明C02浓度过高，如果蜡烛没熄灭说明浓度不高。其实，你也可以用所学的物理规律来解决这个问题。现在给你一只。轻小的气球，里面充有空气后扎住口。请你用浮力和密度方面的知识大致判断地窖里C02气体的“浓度”是否危及人身安全。把你的实验方法、可能看到的现象、你的判断以及其中的物理道理填写在下面的表格中：你的方法可能看到的现象和你的判断其中的物理道理现象：判断：22．程跃要做“测定小灯泡功率”的实验，请你跟随程跃边实验边思考，逐一回答下面的几个问题。(1)请在图a方框内画出该实验电路图。(2)程跃刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光。在一旁观察的林雨一惊，提醒程跃实验中有问题。程跃想，我的实验连线没有出问题啊!请你帮助程跃找出实验中两个操作不当之处：①_____________________；②_______________________。(3)程跃选用小灯泡的额定电压是2．5V，当小灯泡正常发光时电流表的读数如图b所示，此灯泡额定功率是__________W．(4)做完实验后，程跃将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较，发现这两个实验有许多相似的地方，也有不同之处。请你写出一个不同之处：_________________________________________________________________________。(5)程跃根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了，I-U图象，如图c所示。结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比。程跃很纳闷，请你帮助他分析原因。四、计算与简答题(共21分)23．程跃要提起重800N的物体，但是他的最大拉力只有300N．于是，他找来了一些滑轮，想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮重20N，程跃想站在地上向下拉绳，他最好选择图中_______滑轮组来提起重物(选填“a”、“b” 或“c”)。请在所选的图中画出正确的绕绳方法。如果程跃的实际拉力是280N，求出所选滑轮组的机械效率。24．社会发展到今天，能源危机开始困扰人类。人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展。日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆(ITER)的协议。这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目。热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变。聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”。反应后的生成物是无放射性污染的氦。预期于2010年建成的实验反应堆，可以在16min产生1．44×1012J的热量。据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量。请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：(1)若汽油的密度约为O．7×103kg／m3，300L汽油的质量是多少?(1L=l×10-3m3)(2)若汽油的热值约为5×107J／kg，300L汽油完全燃烧能释放多少热量？(3)需要从多少升海水中提取氢的同位素，在发生聚变时才可以产生1．44×1012J的热量?若这些热量转化为电能的效率为50％，则它可以供给一台功率是2kW的空调正常工作多少小时?(4)你知道吗?在安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”。这个名为托卡马克的装置今年7月就要。进行点火实验了。阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识。
科目：初中物理
题型：阅读理解
2008初中物理中考模拟练习题(二)（120分钟，100分）一、判断题（每题1分，共10分）&　　1.弹簧秤的刻度是均匀的，是因为弹簧的伸长跟它所受的拉力成正比。　（??）&　　2.使用滑轮组能省多少力，只与动滑轮的个数有关。　（??）&　　3.一节干电池的电压为1.5伏，这就是说：在由它作电源的电路里，每秒钟电流做功为1.5焦耳。　（??）&　　4.在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，对于给定的一个滑轮组，若在动滑轮下面分别挂200克或400克砝码时，这个滑轮组的机械效率不会发生变化。　（??）&　　5.光沿着镜面的法线入射在镜面上，传播方向将不会改变。　（??）　　　每千克摄氏度　（??）&　　8.眼睛能看到镜子里的像，是由于像发出的光线射入眼睛中的缘故。　（??）&　　9.通过导体的电量越多，那么导体中的电流强度就越大。　（??）&　　10.一根铁棒在磁场中作切割磁感线运动时，铁棒两端能产生感应电压，但棒中不能产生感应电流。　（??）&二、填空题（每题1分，共22分）&　　1.已知大气压为760毫米汞柱，如图2-1s所示的托里拆利实验中，管内水银上方是真空，则管内A点的压强为__________毫米汞柱，槽内B点的压强为__________毫米汞柱。　　时，受到__________牛顿的浮力，这时把铁块挂在弹簧秤上，弹簧秤的读数为__________牛顿。&　　3.一个工人用一个动滑轮提升重物，动滑轮的机械效率为90％，他作用在绳上的拉力为250牛顿，则此重物为__________牛顿。&　　4.灯泡上标有“220V 40W”字样，它正常发光时，电流强度为__________安，电阻为&，2秒钟内通过它的电量为__________，2秒钟内电流所作的功为__________。　　桌面上，用20牛顿的力竖直向下压它，桌面受到的压强是__________帕斯卡，用20牛顿的力竖直向上提它，则桌面受到的压强是__________帕斯卡。　　焦/（千克·℃），若将该金属块的质量减少2倍，加热时间增加一倍，则这时所测得的该金属块的比热为__________焦／（千克·℃）。&　　7.1820年丹麦物理学家&，发现了电流周围存在着__________，我国宋代科学家__________，是世界上第一个清楚地、准确地论述磁偏角的科学家。　　&　　9.开口容器里的液体在任何温度下都一定是处在物态变化中的__________过程；这个过程中只在液体的__________上发生。&　　10.在射击瞄准中有一个要领叫做“三点一直线”，这是利用了光__________的原理。光从空气斜射到水中，当入射角逐渐增大时，折射角将__________。&三、选择题：（每题2分，共24分）　　　（??）　　2.已知铝的密度小于铜的密度，分别用铝和铜做一个实心球，下面哪种情况是不可能的： （??）　　3.下列关于压力的说法哪个正确：　（??）　　4.一个物体不带电，是因为它：　（??）　　&　　&10米深水中的物体匀速提高2米，则拉力对重物做功为：　（??）　　7.一只空心球总体积为V，球腔容积为V／2，当腔内不灌水时，它在水中有一半露出水面，若将球腔内注满水再放入水中，则：　（??）　　8.在下列现象中属于光的折射的是：　（??）　　9.如图2-3所示四个电路中，属于并联电路的正确图是：　（??）　　下，三个物体都沿力的方向分别移动了距离S，则力F所做的功是：（??）　　11.根据分子运动论，下列说法中错误的是　（??）　　［ ］四、实验题：（1题6分，2题9分，共15分）&　　1.在测量滑轮组的机械效率的实验中，所用器材有：(a)刻度尺；(b)弹簧秤（测力范围0-3牛顿）(c)滑轮四只，每只重2.5牛顿；(d)适当长的细绳。&　　　(1)根据现有的实验器材，在图2-5所示的四个滑轮组中，只有选用图&滑轮组，才能用最小的力提起6.8牛顿的重物，并画出该滑轮绳子的绕法。　　2.如图2-6所示是用来测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率，(1)图中C表应是__________表，D表应是__________表。(2)当合上电键时，发现灯泡两端电压为2伏，这时滑动触头应向__________方移动，直到表的指针为__________时，灯泡正常发光。这时应记录的数据是__________与__________，灯泡额定功率的表达式P＝__________。　　　(3)上述实验中如果D表有读数，C表无读数，毛病可能是__________；若C表有读数，D表无读数，毛病可能是__________。五、作图题（每题2分，共8分）　　出该发光点发出的一条光线经平面镜反射后通过B点的光路图。（标出发光点A和入射点O的位置）。　　2.如图2-8所示，用力的图示法，画出质量为2kg的小球沿斜面滚下时所受的重力。　　3.根据图2-9中所给通电导体的电流方向，标出磁针的N、S极和磁力线的方向。　　4.作出2-10中杠杆所受各力的力臂（O为支点）。六、计算题（每题7分，共21分）　　水中，至少需在木块下吊多大质量的铁球？　
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水（化学式：H2O）是地球表面上最多的分子，除了以气体形式存在于大气中，其液体和固体形式占据了地面70-75%的组成部分。标准状况下，水在液体和气体之间保持动态平衡。室温下，它是无色，无味，透明的液体。作为通用溶剂之一，水可以溶解许多物质。因此，自然界极少有纯净水。一个水分子含有两种不同的元素；氢和氧。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^-26kg。它的体积是π/6(4×10-10)m3=3 ×10^-29m3。水分子_水分子 -物质简单介绍水（化学式：H2O）是地球表面上最多的分子，除了以气体形式存在于大气中，其液体和固体形式占据了地面70-75%的组成部分。标准状况下，水在液体和气体之间保持动态平衡。室温下，它是无色，无味，透明的液体。作为通用溶剂之一，水可以溶解许多物质。因此，自然界极少有水的纯净物。 微生物易寄在水体表面。水分子心脏能跳动，血液能流动肺能呼吸，关节能活动，肌肉能运动多亏有了人体的冷却系统！－－埃维昂公司瓶装水广告语节选水的功能远不止这些。水是用得最普遍的物质。没有水就没有生命，世界气候就会是另1个样子，最要紧的是无法用微波炉加热食物。水这种物质如此特殊的原因何在？关键在于它的分子结构。水分子_水分子 -水的形态水以多种形态存在，固态的水即我们熟知的冰，气态的水即我们所说的水蒸气（无色，我们看到的白色水气是水蒸气冷凝后的液态小水滴），而一般只有液态的水才被视为水。在其临界温度及压力（647K及22.064MPa）时，水分子会变为1种“超临界”状态，液态般的水滴漂浮于气态之中。重水是普通水的氢原子被它更重的同位素氘所取代而形成的。其化学性质和普通水基本一致，常用在核反应堆中减速中子。在宇宙中在银河系星云中被探明存在水，由于氢和氧是构成宇宙的主要元素，科学家认为其他星系中依然存在大量水。由于星云尘埃的凝聚，形成各种彗星，行星，矮行星及其卫星，水也会存在于这些天体上。在太阳系中，水以固体形式存在于以下天体：月球水星，火星，海王星冥王星天然卫星，如海卫一，木卫二只在地球上发现液态形式的水，科学家也预测说液态水极有可能存在于土卫二的表面。在地球上水以水循环为载体存在于地球上，包括大气层，土壤含水，河流水，地下水，植物含水。地球上的水含量（全部水）大约是1,360,000,000 km3 (326 000 000 mi3)。包括了：1,320, 000, 000 km3 (316 900 000 mi3 即 97.2%)在海洋中。25, 000, 000 km3 (6 000 000 mi3 即1.8%) 在冰川，冰盖，冰原中。13 ,000, 000 km3 (3,000,000 mi3 即0.9%) 是地下水。250 ,000 km3 (60,000 mi3 即0.02%)是淡水，包括河湖，内陆海。13, 000 km3 (3,100 mi3 即0.001%)存在于大气层中。水分子_水分子 -结构分析1个水分子的质量为：水的摩尔质量除阿伏伽德罗常数：18g/mol ÷ 6.022 141 29 *10^23mol^-1 ≈ 3*10^-23 g水分子的书写：H2O是由两个氢原子1个氧原子构成的尽管水的行为复杂又独特，它却是又小又简单的分子。它由2个氢原子分别和1个氧原子键合而成（见图1）。水分子水分子的3个原子形成104.5度角。每个氢原子和氧原子之间的键，叫共价键，通过分享一对电子形成。应当指出，一对电子的共享程度并不均衡。氧比氢更需要电子（这种特性称为电负性）。换言之，氢原子和氧原子键合时，在这个过程中共价电子主要在负电的氧原子周围运动。因此，共价键氧的一侧带负电(-)，氢的一侧带正电(+)（高中物理课本就介绍过-e。注：亦有+e）。如果水是线性分子，这些电荷就无关紧要。这种分子应该对称（见图2）。（为了检验水分子是由3个原子组成的具有对称性性质的分子，画一条横线与一条竖线穿过分子中部。如果分子对称，上下、左右看上去都应该一样。）正电荷均匀地分布在负电荷周围，作用相互抵消。只有1个电荷中心；分子为无极性分子。但是水分子为非线性，呈角分布，因而差异很大。水分子因为呈角分布，因而分子不对称。在负电荷周围，正电荷不均匀分布。作用不能相互抵消，两者都有自己的电荷中心。分子有正负极。这是有极分子，化学家称为偶极子。事实上，水分子是1种特殊的有极分子，其有极属性比几乎其他所有分子都明显。因而水分子呈非线性，且呈角分布。这方面哪怕稍有差池，生命就不会存在。因为偶极子有正极与负极，活像小磁铁。分子的正极吸引邻近分子的负极，从而分子黏在一起。蜂蜜黏性大，就是这个原因。图5为水分子相互吸引的示意图。水分子用虚线表示吸引，因为偶极子间相互吸引涉及氢原子，故称为氢键（氢键表示含氢的有极分子间的相互吸引。氢键比水分子内氧与氢2种原子间的共价键弱）。水分子因其有明显的偶极子属件而由稳固的氢键结合在一起。它们趋于牢牢地粘在一起。牢固到什么程度？用1个医药用的滴管，将水滴小心地滴到硬币上。在水尚未从硬币边沿溢下来之前，数一下硬币上的水滴数。为了用别的方法演示水分子的黏性，在2个玻璃杯或茶杯中分别装上油和水，尽量将它们放平（和平面平行），分别在2种液体上轻轻地放1个用密度比水和油大得多的钢制成的小纸夹。纸夹本应沉入液体中，但事实是它漂浮在水面上，而不是在油上浮着。其实，纸夹浮在水面上并非因为有浮力，或两者存在密度差异，而是因为水有黏性，水面上的分子粘在一起构成透不过去的复盖层，叫表面张力。将纸夹往水面下压，纸夹就会沉下去。黏在一起的分子形成固体和液体。为了使分子不黏在一起而相互分开，并变成气体，必须向水中增加大量的能量，通常都通过加热。就是说，水的沸点高，往往呈液态。必须将水温提高到212°F（100℃），分子才能有足够能量克服氢键的强作用力而分开。温度在32°F（0℃）和212°F之间时，水为液体。世界上几乎所有地区的水全年多半为液体。水分子但是如果水不呈角分布，无极性，而不是有极性，就不会很黏，水的沸点将特别低。如果水无极性，估计在-85°F（-65℃）就会沸腾，那么在地球的所有温度下水都应该是气体。微波炉之所以能烹调食物，是因为食物中含水。水是1种强偶极子。电学上的水是正、负极性很强的分子。微波像无线电波、光和X射线一样是1种电磁辐射能，具有电和磁2种特性。电磁能穿过食物时，导致水等极化分子振动。振动产生热，这种热煮熟放在微波炉中的食物。微波炉并不是常说的由里向外煮熟食物，煮熟食物的热源来自食物内部而不是外部。水妙不可言，实际上是分子的妙不可言。实际上水是液体，水分子呈角分布且有极性，而不是呈线性分布且无极性，因此水成为生命的源泉。水分子_水分子 -内部结构北京大学科学家在世界上首次拍到水分子的内部结构，并揭示了单个水分子和四分子水团簇的空间姿态。这一成果发表在《自然-材料》杂志上。水分子的内部结构单个水分子、四分子水团簇的内部结构上图显示了水分子在氯化钠表面上的排列方式和单个水分子、四分子水团簇的内部结构单个水分子的内部结构单个水分子的内部结构图像。图中花瓣部分是水分子的电子云，中间的暗缝是水分子内部化学键水分子是地球表面上最多的分子，其内部结构非常基本，但是又具有很多奇妙的化学性质。水作为良好的溶剂为生命存在提供了基本条件，其独特的氢键结构也一直让科学家难以解释。北京大学量子材料中心、量子物质科学协同创新中心江颖课题组与王恩哥课题组合作，在水科学领域取得重大突破，在国际上首次实现了水分子的亚分子级分辨成像，使在实空间中直接解析水的氢键网络构型成为可能。相关研究成果于日以Article的形式在线发表在《自然-材料》[Nature Materials DIO: 10.1038/nmat3848]。江颖和王恩哥是文章的共同通讯作者，博士研究生郭静、孟祥志和陈基是文章的共同第一作者，物理学院的李新征研究员和量子材料中心的施均仁教授在理论方面提供了重要的支持和帮助。这项工作得到了国家基金委、科技部、教育部和北京大学的资助。水分子_水分子 -水的性质水的物理性质是指水的热学、力学、电学、光学、声学等特性，让我们从以下几项指标，来了解水异常惊人的物理特性。纯水密度大部分物质固态时的密度比液态时要高；因此，一块固态纯“物质”会沉入液态的纯“物质”中。但是，一块普通的冰却会在水上浮，这是因为固态水的密度比液态水要“低”。这是水的一项非常重要的特性。在室温时，液态水在温度降低时密度会增加，这跟一般物质无异。但在接近冰点的3.98°C 时，水达到其最大密度，而且当水的温度继续向冰点下降，在标准状态下液态水会膨胀，密度并因此会变“低”。这现象的物理原因跟普通冰的晶体结构有关，该结构又被称为六角形冰I。水、镓、铋、锑和硅都会在凝固时膨胀；其他大部份材料则收缩。但要注意的是，并不是所有种类的冰密度都比液态水低。例如高密度非结晶冰和超高密度非结晶冰的密度都比液态纯水要高。因此，普通冰密度比水高的理由并不能容易地凭直觉所得，而且它跟氢键固有的不寻常特性有很大关系。总的来说，水在凝固时的膨胀是由于其以氢键不寻常的弹性而排成的纵列分子结构，以及能量特别低的六角形晶体形态（也就是标准状态下所采用的形态）。那就是当水冷却的时候，它尝试在晶格形态下成堆，而该晶格会把键的旋转及振动分量拉长，所以1个水分子会被邻近的几个分子推挤，这实际上就减少了当水在标准状态下成冰时的水密度ρ。这特性在地球生态系统中的重要性是不言而喻的。例如，“如果”水凝固的时候密度较高的话，极地环境中的湖泊和海洋最后都会结成冰（从上至下）。这是因为此时冰会沉到湖底及河床，而必要的升温现象（见下文）在夏季时则因暖水层质量比底下的固态冰层低而发生不了。自然界的1个重要特征就是上述并不会在环境中自然发生。然而，冷水（在相关生物系统中的一般自然设定下）因氢键而在从冰点以上的3.98°C所开始产生的不寻常膨胀，为淡水生物在冬季提供了一重要的好处。在表面上被冷冻的水沉下，形成提供对流的水流并冷却整个水体，但当湖水到达4°C 时，若继续冷却则表面水密度降低，形成一表面层，该层水最后会凝固成冰。由于向下的冷水流被密度的转变挡住，冬季任何由淡水所成的大水体最冷的水都会在表面附近，离开湖底及河床。这说明了多种不为人知的冰性质，它们跟湖中的冰相关及像二十世纪早期科学家卡夫特（Horatio D. Craft）所描述的“跌出湖的冰”。以下是水在不同温度下的密度（g/cm）：温度 (°C)密度 (g/cm3)300..981.8?100.5?300.98390 °C以下的密度值参看过冷水。热冰热冰是水的另1个惊人现象，即水在室温下，加以10伏特的电场，也能变成冰。这个现象被用来解释云的形成，云层里的冰晶初次形成时需要?10 °C的低温，而后来再次结冰只需要?5 °C，这意味着晶体的结构发生了改变。颜色密度谁都知道：水是无色、无味的液体。 可是，著名诗人白居易在描绘江南水乡美好春色时却说：“日出江花红胜火，春来江水绿如蓝。”是诗人的艺术夸张和丰富想象吗？碧波荡漾的海洋为什么又是蔚蓝色的呢？原来这是由太阳光所引起的，当太阳光照射在浅薄的水层时，光线几乎毫无阻挡地全部透过，因此，水看上去是无色透明的。而当太阳光照射在深水层时，情况发生了变化。不同波长的光的特征就表露出来，产生不同效果。波长长的光线穿透力强，容易被水吸收；波长短的光穿透力弱，易发生散射和反射。红、橙和黄色1类波长较长的光，进入水体，在不同的深度被相继吸收，并利用它们自己储蓄的能量将海水加热；蓝光、紫光波长较短，经散射和反射后映入我们的眼帘，因此，浩渺海水便显得蔚蓝一片。水分子如果水体中含有大量粗而带色的悬浮物，或有为数众多的浮游生物繁殖，水也会出现某种特殊的颜色。例如，红海中生长了大量的蓝绿藻，其体内藻红素将红海变成名副其实的红色海洋；黄海则由于黄河带来大量黄色泥沙而呈黄色；黑海的命名应该归功于其深水中含有的硫化氢；而白海则完全是由于周围环境的皑皑冰雪所致，也难怪古人云“近朱者赤，近墨者黑”。大家知道，一切物质受热时都增大自己的体积，即热胀冷缩，同时减小密度。水也具有这种性质，但是在 0℃和 4℃之间例外，此时随着温度的升高，水的体积并不是增加，而是缩小。4℃时水的密度最大。因此，水的体积和温度之间的关系不是直线关系，而是曲线关系，这和大多数物质不一样。多数物质受热时密度减小（将物质的紧密度或将分子挤压在一起的程度看作密度最为方便），以一块铜币为例。铜币受热时，铜原子运动加快且扩散。铜币所占空间略有增加，密度减小。继续加热直到最后熔解。液态铜的密度肯定比固态小。液体铜受热，其分子继续扩散，密度越来越小。几乎所有的纯物质都按照这一规律，但水例外。水在50°F（10℃）时为液体，我们将水冷却，而不将其加热。据推测，水冷却时，分子运动减慢，相互靠近，水的密度增加。但在39°F（4℃）时出现了反常现象，将水进1步冷却时，水分子开始扩散。32°F（0℃）时，水凝固，水分子进1步扩散，体积增加近10%（在温度低于“凝固点”的地区，必须往汽车水箱中加入防冻液，就是这个原因。一旦水凝固，会将汽车的发动机组胀破）。也就是说，39°F水的密度比32°F时水的密度大。任何温度下，液体水的密度都比冰的密度大。冰块在水面上漂浮，就是这个原因。这一反常现象，归因于冰中的水分子形成1种相当开放的晶体结构。溶解时，这种开放结构崩溃，分子进1步聚拢，加大了物质的密度。这种开放结构只有在水温达到39°F时才完全崩溃。水的反常现象对我们周围的世界产生有趣的影响。例如，季节变化时，湖泊和深的池塘发生的变化。冬天来临，气温下降，湖面的水受冷，密度加大而下沉，下面的温度稍高的水上升又被冷却。温度在39°F以上时，水受冷会下沉。由39°F降到32°F时，水的密度减小，停留在表面，最后凝固成冰。水体自上而下凝固。而几乎所有其他液体是自下而上凝固。湖泊或池塘中的水，自上而下凝固，即使在气温低于32°F时仍能保持液态。水面的冰起了热障的作用，将下面的液体同上面寒冷的空气隔开。除了浅池塘外，水体底部通常保持液态。因此，海洋生物能在严冬中生存下来。水分子将冰逐渐加热融化成0℃的水，这时结晶中的空隙由于水的侵入而被填充，使 0℃水的密度比冰的密度急速增大。但比较起来，此时水的分子空隙并不是完全填满的，其密度应为0.99987g/cm3。可在 4℃时，水的空隙被依次填满了，此时的密度最大，密度为0.9999720g/cm3，相对密度为1．0000000g/cm3。而大于4℃的水则发生热膨胀，分子运动逐渐变得活跃起来，其密度又逐渐变小了。尽管水有上述异常，但它仍然是密度的标准，4℃时，1cm3的水的质量为1g。冰点沸点标准大气压下，水的冰点为0℃，沸点为100℃。不难看出，这又是以水的物理特征为标准，进行温度的测定。如果以氢和化学元素周期表中VIa族的一些化合物，如H2Te、 H2Se、 H2S、 H20相比较，计算一下它们的相对分子量，结果发现水的冰点和沸点不在其他三个化合物的普遍规律性之中，其他三个化合物的相对分子量越大，沸点和冰点就越高。假如水也符合此规律，那么水的冰点似乎应为一90℃-－120℃，沸点大约为一75℃-－100℃，而实际上则分别为全0℃和100℃，相差甚远。水的沸点随压力的增加而升高，很久以前，水的这一性质被用在山地高程的确定上。沸腾时的温度也随水中溶解物质含量的增加而升高。压力和水的冰点之间存在着另1种奇异的关系：在 2200 个大气压以下，随着压力的增加冰点降低；越过 2200 个大气压以后，水的冰点随压力增加而升高。3530 个大气压力下，水于 -17℃结冰；6380 个大气压下为 0℃；16500 个大气压力下为 60℃，而20670 个大气压力下，水在76℃时才结冰。如果后2种情况存在，那么我们便可以得到热冰。但事实是在地球岩石圈和上地幔并不存在着这样温度和压力的组合。汽化熔化为了保证液体能在恒温下蒸发，必须向它提供足够的热量以补偿由于高能分子的逃逸所造成的损失，这份热量称为汽化热。汽化热不是水所特有的，任何液体蒸发时都需要吸收这份热量，只是水的汽化热特别高，才是它的突出之处。水具有超乎寻常的汽化热，在日常生活和生产上得到了应用。比如，大的食堂利用锅炉蒸汽来蒸饭；手扶拖拉机则利用它来散热。汽化热在恒温下是1个常数。温度变了，汽化热将随之发生变化。水分子液态水变成气态的水蒸气，水分子本身的大小依然如故，保持不变，但是，分子间的距离却大大增加了，体积发生了惊人的变化。如1摩尔水，在一个大气压下，100℃时，体积约为18.8mL；当变成水汽后，在同样条件下，体积增大到301000mL。也就是说，体积增大了16000倍。我们可以想象，利用蒸汽做功时，发挥的力量该是多大啊！水的熔化潜热（融解热）很高，在0℃和1个标准大气压下，大约为333.69J/g。这是指水凝结成冰时放出的热量，或冰熔化成水时需要吸收的热量。水的熔化潜热与一般物质相比，除了其值较高（例如，纯铁的熔化"潜"热为 25J/g，硫的是39.8SJ/g，铅的是 23J/g）外，还有1个异常的特点：冰在1个大气压力下的温度，可以为 -1~-7℃之间，看来好像是冰的温度越低，需要熔化它的热就越多，这个结论似乎是理所当然的，我们普通读者--作为热物理学的门外汉--对这个问题大概不会有太多的异议。然而，事实却并非如此，－70℃时，熔化潜热并不是333.69J/g，而是301.45J/g！这真是1个不容争辩，而且相当难以置信、出乎意料的异常特性。冰的温度每降低1度，其熔化热大约减少2J，因为冰的单位热容量比水小。热容量把1克物质的温度升高（或下降）1℃时所需要（释放）的热量称作比热容，在数量上等于此物质的热容量。在 15℃时，水的热容量为41868J/（g?0℃）也就是说，1g水，若要使其温度上升1℃，需要41868J的热量。这又是以水的物理特征作为标准的1个例子。水的热容量比大多数物质的热容量都大（只有氧、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0．6J/（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。例如，25℃和 50℃时水的单位热容量一样，都是4.17843J/g?℃。雪片水也可以是艺术品。雪是固态水的1种，其形状美丽迷人，是自然界最精美的图案之一。但雪也常常令人想起铲雪、汽车开不动和霜伤等诸多不便。下雪时，取一片雪花放在一张黑纸上用放大镜仔细观察。就会看到雪花呈六边形，这是水分子相连的结果。如果降雪地区气温较高（仍然低于凝固点），雪花会又大又复杂。如果气温很低，雪花小且简单。因为温度较高的空气一般都较潮湿，雪晶体生成时有较多的水分子。这些不寻常的晶体形状差异很大。有的内部扁平像绣出的六边形，或六边圆柱体，或是星形，六边支叉从中心向外不同的方向辐射。雪晶体的形状很大程度上取决于温度，也受到雪花落到地面的速率等其他因素的影响。雪片的结构完全开放，就是说，雪晶体有许多大孔。因此，雪的密度比普通的冰低得多（众所周知，冰的密度又比液体水低）。实际上，厚50英寸的干粉末状的雪溶化后只有约一英寸厚的雨水。水蒸气在尘埃周围聚集凝固，在高层大气中形成雪。雪通常不是由液体水凝固而成，这倒挺有意思的。水分子常言道找不到两片完全一样的雪花。这种说法是否站得住？从某种意义说，是正确的。普通的雪晶体约有10十九个水分子。它们的三维组成几乎是无穷的。任何两片雪花的分子结构都不一样。乍一看，雪片的外形和大小都相似。《今日美国》的气象学家杰克?威廉姆斯在《天气》一书中说到：“许多小的雪晶体结构简单，为六面形雪片，形状上没有明显的不同。即使再复杂的晶体也可能相似”。表面张力表面张力是水以及固体的边界分子联结、"集合"、缩小体积（内聚力）的1种能力。水的表面分子凝聚形成张力膜，若要破坏张力膜需要相当大的力，也就是说，水的表面张力比较大。比水重8倍多的东西，比如保险刀片和针等能够平放在水面上而不会沉入水下。 18℃时水的表面张力是 72X10－5J/cm2，应该说这个数值是很高的，因为，酒精的表面张力为22 X 10-5J/cm2，丙酮为24 X 10-5J/cm2，汽油为29 X10－5J/cm2。事实上，水的表面张力在所有液体中仅次于水银（其表面张力约为 500X10－5J/cm2）而名列第二。水所具有的较强的表面张力控制着土壤和植物中的水分存在状况，影响着地球表层的自然地理现象。水还有1个奇怪的性质，就是在细玻璃管（毛细管）中可以观察到"粘着性"（附着性）。毛细管中的水向上升，与引力（重力）相反。在与空气接触的边界层里，水分子的凝聚力，同水使管壁湿润对管壁"粘着"力相配合，结果，毛细管中便形成高于自然水面的凹形面。具有更大表面张力的汞没有粘着力，所以汞在毛细管中不是凹形面，而是凸形面。必须注意，水对油质管壁不粘着，比如水在内壁涂以石蜡的毛细管中的液面，如同汞一样是凸形，而不是凹形。毛细常数的概念是指液体的上升高度与毛细管半径的乘积。纯水的毛细常数随温度的升高而呈线性减小，而在达到极限时等于零。15℃时水的极限毛细上升高度，粗砂为0.2m，细砂为1.2m，而纯粘土则为12m。上升持续的时间是：粗毛管为5～10天，细毛管十六个月，这在土壤物理学上有着重大的实际意义。动力粘滞性水的这个性质在通过孔隙介质（比如沙）的渗透过程中有很大意义。矿化水，尤其是盐水，在相同温度下透过孔隙介质时，其粘滞性大大提高。0℃条件下，纯水的动力粘滞系数为1．789 X 102Pa?s，而100℃时只是0．282X102Pa?s，少了约5/6。为比较起见，我们以汞的粘滞系数为例，0℃时等于 1．69X102Pa? s，100℃时为 l．22X102Pa? s，仅仅减少了 7%。水蒸气的粘滞系数，15℃时只有 0 98Pa? s，即比同温度下水的粘滞系数小得多，差了180倍。水的粘滞性高和表面张力大，合起来的作用使农田水分流失较慢，无需经常灌溉；反之，如果水分流失较快，就需要经常灌溉。介电常数电容器的电容C，由于电极板之间存在的物质种类不同而有很大的变化。这种变化的程度，可用下式定义的介电常数。来表示，其数值为该物质及其状态所固有：C=εC0 式中，和εC0分别为在电极板间有物质存在时和真空时电容器的电容。的值，在空气中是1．0006，在云母中为604，在CS2中为2.6左右，水的值特别大，一定条件下为80左右。水的介电常数高是由于分子极性强造成的，这个性质使水成为1种优良溶剂。其他性质水除了具有上述较为奇异的物理性质外，还有一些其他异常的物理特性，例如，水的导热性较其他液体小，在20℃时水的热导率为 0.00599 J/（s? cm?℃），冰的热导率为 0.0226 J/（s?cm?℃），雪的热导率与雪的密度有关，当密度为 0．1kg/L时，其热导率为 0.00029 J/（s?cm?℃）。水的压缩率很小，体积压缩系数为 4.74X10-10m2/N，一般认为不可压缩。光在水中的传播速度为空气中的75%。水的折射率为1．33，所以在以空气为界面的情况下，光在水中可以产生全反射。纯水几乎是不导电的，天然水有微弱的导电性，含有离子杂质(盐类)的水则是良好的导体.欢迎您转载分享：
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