水为什么反膨胀气泡其实我问的太匆忙，我想知道的是水在结冰的时候会混入大量气泡（很明显也很常见），这是怎么会事?构成它们的气体是什么，它们是怎么形成的?他们在水的反膨胀的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 01:40:14
水为什么反膨胀气泡其实我问的太匆忙，我想知道的是水在结冰的时候会混入大量气泡（很明显也很常见），这是怎么会事?构成它们的气体是什么，它们是怎么形成的?他们在水的反膨胀的
水为什么反膨胀
气泡
其实我问的太匆忙，我想知道的是水在结冰的时候会混入大量气泡（很明显也很常见），这是怎么会事?构成它们的气体是什么，它们是怎么形成的?他们在水的反膨胀的过程中起作用吗？
水为什么反膨胀气泡其实我问的太匆忙，我想知道的是水在结冰的时候会混入大量气泡（很明显也很常见），这是怎么会事?构成它们的气体是什么，它们是怎么形成的?他们在水的反膨胀的
反膨胀：水在0℃—4℃之间具有反膨胀特性.4℃时,密度最大(1.00g／cm3)；冷到0℃结成的冰,密度反而减小(0.92g／cm3)也就是说热缩（指4℃）冷涨（指0℃）
原因：主要由分子排列决定.
由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子.如图1所示
液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,
同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等,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(H2O)2缔合分子形式存在,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),如图2所示.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.
水的反常膨胀现象可以用氢键、缔合水分子理论予以解释.
物质的密度由物质内分子的平均间距决定.对于水来说,由于水中存在大量单个水分子,也存在多个水分子组合在一起的缔合水分子,而水分子缔合后形成的缔合水分子的分子平均间距变大,所以水的密度由水中缔合水分子的数量、缔合的单个水分子个数决定.具体地说,水的密度由水分子的缔合作用、水分子的热运动两个因素决定.当温度升高时,水分子的热运动加快、缔合作用减弱；当温度降低时,水分子的热运动减慢、缔合作用加强.综合考虑两个因素的影响,便可得知水的密度变化规律.
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