冰的特點是什么自然特征

　　冰的特點：

　　水的熱脹冷縮是反常的，水在低于4度時熱縮冷脹，導致密度下降，而大于4度時，則恢復熱脹冷縮。這是水最重要也是最奇特的特性之一。

　　這是保障生物存在的很重要的一點，當水結(jié)冰的時候，冰的密度小，浮在水面，可以保障水下生物的生存。當天暖的時候，冰在上面，也是最先解凍。但如果冰的密度比水大，冰會不斷沉到水下，天暖的時候也不會解凍，來年上面的水繼續(xù)冰凍，直到所有的水都成了冰，那所有的水生生物都不會存在了。

　　冰的簡介：

　　晶體結(jié)構(gòu)：

　　冰是無色透明的固體，分子之間主要靠氫鍵作用，晶格結(jié)構(gòu)一般為六方體，但因應不同壓力可以有其他晶格結(jié)構(gòu)。密度比水小。

　　熔點：

　　在常壓環(huán)境下，冰的熔點為0℃。0℃水凍結(jié)成冰時，體積會增大約1/9(水體積最小時為4℃)。據(jù)觀測，封閉條件下水凍結(jié)時，體積增加所產(chǎn)生的壓強可達2500大氣壓。

　　冰的熔點與壓強存在著一種奇妙的關(guān)系：在2200大氣壓以下，冰的熔點隨壓力的增大而降低，大約每升高130個大氣壓降低1攝氏度;超過2200大氣壓后，冰的熔點隨壓力增加而升高：3530大氣壓下冰的熔點為-17℃，6380大氣壓下為 0℃，16500大氣壓下為 60℃，而20670大氣壓下冰在76℃時才熔化，稱為名副其實的“熱冰”。冰在0℃下密度為0.917 g/cm，而水的密度正常為1.00g/cm，所以冰會浮于水上。

　　融化：

　　冰是水在自然界中的固體形態(tài)，在常壓環(huán)境下，溫度高于零攝氏度時，冰就會開始融化，變?yōu)橐簯B(tài)水。日本一個研究小組發(fā)現(xiàn)，冰開始融化的時候，是以結(jié)晶內(nèi)的一個水分子開始脫離結(jié)晶為契機，相關(guān)機制有助于弄清含水的蛋白質(zhì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化的機制。

　　如果用電燈等的強光照射，冰的內(nèi)部就會融化，浮現(xiàn)出稱為“冰花”的類似雪結(jié)晶的形狀。來自日本分子科學研究所和岡山大學的研究人員為了調(diào)查冰從內(nèi)部開始融化的現(xiàn)象，利用計算機演算了由約1000個水分子形成的冰被加熱時將發(fā)生什么變化。

　　冰的結(jié)晶是水分子呈六角形規(guī)則排列的結(jié)構(gòu)。加熱之后，首先是一個水分子從結(jié)晶脫離，開始自由運動，而這個水分子并不會回到原來的位置，從而導致結(jié)晶出現(xiàn)歪曲。而結(jié)晶一旦出現(xiàn)歪曲，就會逐漸擴大，最終整個結(jié)晶分崩離析，變?yōu)橐后w形態(tài)。

　　特殊的冰：

　　熱冰：除了前面提到高壓下形成的熱冰之外，重水(D2O)在3.8℃時結(jié)冰，成為另一種形式的“熱冰”。

　　水是一種特殊的液體。它在4℃時密度最大。溫度在4℃以上，液態(tài)水遵守一般熱脹冷縮規(guī)律。4℃以下，原來水中呈線形分布的縮合分子中，出現(xiàn)一種像冰晶結(jié)構(gòu)一樣的似冰締合分子，叫做"假冰晶體"。因為冰的密度比水小，“假冰晶體”的存在，降低了水的密度，這就是為什么水在4℃時密度最大，低于4℃密度又要減小的秘密。

　　人類已經(jīng)能夠在實驗室里制造出八種冰的晶體。但只有天然冰能在自然條件下存在，其它都是高壓冰，在自然界不能穩(wěn)定存在。

　　天然冰中水分子的締合是按六方晶系的規(guī)則排列起來的。所謂結(jié)晶格子，最簡單的例子是緊密地堆砌的磚塊，如果在這些磚塊的中心處代之以一個假設的原子，便得到了一個結(jié)晶格子。冰的晶格為一個帶頂錐的三棱柱體，六個角上的氧原子分別為相鄰六個晶胞所共有。三個棱上氧原子各為三個相鄰晶胞所共有，二個軸頂氧原子各為二個晶胞所共有，只有中央一個氧原子算是該晶胞所獨有。

　　注：一般被稱為干冰的物質(zhì)實際是二氧化碳的固體狀態(tài)，與水和冰沒有關(guān)系。

　　干冰是二氧化碳的固體形式。在正常氣壓下，二氧化碳的凝固點是攝氏負78.5度，在保持物體維持冷凍或低溫狀態(tài)下非常有用。它無色，無味，不易燃，略帶酸性。干冰的密度各不相同，但通常約為 1.4至1.6 g/cm。干冰能夠急速的冷凍物體和降低溫度并且可以用隔離手套來做配置。到二十一世紀，干冰已經(jīng)被廣泛的使用在許多層面了，干冰在增溫時是由固態(tài)直接升華為氣態(tài)，直接轉(zhuǎn)化為氣體而省略轉(zhuǎn)為液態(tài)的程序，因此其相變并不會產(chǎn)生液體，也因此我們稱它做“干冰”。要將二氧化碳變成液態(tài)，就必須加大壓強至5.1大氣壓才會出現(xiàn)液態(tài)二氧化碳。

　　冰融化過程特點：

　　冰的熔點是0°，其熔化過程的特點是吸熱溫度不變，體積減小，產(chǎn)生液化現(xiàn)象。冰在熔化前，處于固態(tài)，在熔化過程中是固液共存態(tài)，在熔化完成后處于液態(tài)。冰融化要看冰的多少，吸收熱量的速度和散熱的速度，必須是吸收大于散熱，而且要看其他各種因素。

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