简答题

水主要具有哪些异常的物理性质并简要说明原因? 

正确答案

水的熔点(0℃)、沸点(100℃)、热容、相变热、表面张力和介电常数等明显偏高。这是因为由于水分子间存在三维氢键缔合的缘故。氢原子无内层电子,几乎是一个裸露的质子,极易与另一个水分子中的氧原子的孤对电子通过静电引力形成氢键。 
水的密度随着邻近分子间距离的增大而降低,当邻近水分子平均数增多时密度增大,冰转变为水时,净密度增大,当继续升温和加热至3.98℃时密度达到最大值。在0℃时,冰中水分子的配位数为4,冰熔化时一部分氢键断裂,刚性结构受到破坏,水分子自身重新排列成为更紧密的网络结构。随着温度上升,水的配位数增多,而邻近水分子之间的距离则随着温度升高而加大。 
冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的4倍,冰的热扩散系数约为水的9倍。说明在同一环境中,冰比水能更快的改变自身的温度。

答案解析

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