水的特性图
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水的基本特性在自然界中,几乎水的全部物理性质,要么是独特的,要么是处于这种性质范围的极端状态。
由此,导致了它在化学上的特殊性。
这些在物理及化学上的特点,又使得它在生物学上具有不可代替的作用。
这就可以清楚的看出,水在自然地理研究中的价值。
让我们首先来熟悉一下水分子的结构。
由两个氢原子和一个氧原子所组成的水分子,呈非对称分布,共形状略作V字形,这是依据水分子的电子云分布决定的。
现已清楚的是,氧原子居于中心,两个氢原子位于类似正方体之一个面的两个对角。
H—O—H之间的角度(也就是V字形结构之角度)为104°31′,而不是真正的正方体所应有的109°30′。
氧原子的8个电子分布是:两个靠近原子核,两个包含在与氢原子结合的键中。
另外两对孤对电子则形成两个臂,伸向与包含氢原子那个面相对的另一个面中,分别位于该面的两个对角(见图7.1)。
这两个臂的电子云,特别引起人们的关注,因为它们显示出了一个带负电区,能吸引邻近水分子中氢原子的局部正电区,借此力量把水分子互相连接起来,这就是水分子所表现出来的“极性”。
正因极性作用的缘故,水聚结在一起而不轻易地汽化,就是说在通常气压下,水不致在较低的温度时就沸腾。
由于水分子中电荷的分布,它产生了1.84×10-18静电单位的偶极矩。
如果水分子没有带负电的电子云臂及偶极矩,水分子之间的结合就不会如现在这样,海洋中所有液态水势必完全汽化,生命的形成必然是不可能的。
借助于极性,水分子能连接起来一直升高到近百米高的树顶,光靠毛管力及大气压力是无法解释的。
我们已经提到,液态水几乎在其所有的物理化学性质方面都是异乎寻常的。
例如仅从它发生相变时的温度来说,就十分独特。
元素周期表中第ⅥA族各元素的氢化物,随着分子量由H2S、H2Se,到H2Te的增大,其熔点也按照这样的序列增加。
在这个正常的顺序中,唯有H2O是一个例外。
氧在此族元素的氢化物中,具有最小的分子量,但却比其它姊妹化合物高出60℃才能融解。
一年级科学水的特性水是一种常见的物质,在日常生活中无处不在。
学习水的特性对于一年级的孩子来说是非常重要的,因为它们将在科学课上学习有关水的不同方面。
本文将介绍水的一些基本特性,以帮助一年级学生更好地理解。
1. 水的透明性水是一种透明的物质,它可以让光线穿过。
这意味着我们可以透过水看到其他物体,比如鱼、石头等。
学生可以通过实验,将不同颜色的物体放入透明的容器中,观察物体在水中的变化。
2. 水的流动性水是一种流动的物质,它可以自由地流动。
当我们倒水时,水会以流动的方式从一个容器流入到另一个容器中。
这是因为水分子之间的相互作用力较小,使得水可以自由流动。
3. 水的干燥性水是一种干燥的物质,它可以使物体变干。
我们可以将湿漉漉的衣服晾在太阳底下,太阳会将水分分解成蒸汽,使衣服迅速变干。
这样的实验可以帮助学生理解水分蒸发的过程。
4. 水的凝固性在低于0摄氏度的温度下,水会凝固成冰。
这意味着水分子会变得非常冷,而无法再流动。
学生可以通过冰块的实验,观察水在冷却过程中的变化以及冰的形成。
5. 水的沸腾性水在高温下会沸腾,变成水蒸气。
学生可以通过加热水的实验,观察水在沸腾时产生的水蒸气。
他们可以注意到水蒸气的形成和水的消失。
6. 水的溶解性水是一种良好的溶剂,可以溶解许多固体物质。
学生可以通过将盐、糖等溶解在水中的实验,观察这些物质是否能够溶解并改变水的味道。
7. 水的浮力物体在水中会受到浮力的作用。
学生可以通过实验,放入不同形状和大小的物体,观察它们在水中的浮力。
8. 水的原子结构学生可以通过简单的示意图来了解和理解水的原子结构。
他们可以观察到水由氢原子和氧原子组成,并了解到水分子中氢原子和氧原子之间的化学结合方式。
通过学习水的特性,一年级的学生可以更好地理解这种常见物质的性质和用途。
教师可以通过实验和观察来帮助学生亲身体验水的不同特性,加深他们对科学知识的理解和记忆。
总结:水是一种常见的物质,它具有透明性、流动性、干燥性、凝固性、沸腾性、溶解性、浮力和特殊的原子结构。
水库特性曲线
在河流上拦河筑坝形成人工的水体用来进行径流调节,这就是水库。
一般地说,坝筑的越高,水库的容积(简称库容)就越大。
水库的形体特征,其定量表示主要就是水库水位面积关系和水库水位容积关系。
图1 水库面积特性曲线绘法示意
为绘制水库水位面积和水库水位库容关系曲线,一般可根据1:10000~1:5000比例尺的地形图,用求积仪(或按比例尺数方格)求得不同高程时水库的水面面积(如果有数字化地形图,利用GIS 软件可以方便地量算出水库水面面积),然后以水位为纵坐标,以水库面积为横坐标,画出水位面积关系曲线。
图2 水库水位库容与水位面积曲线
以水位面积关系曲线为基础,分别计算各相邻高程之间的部分容积,自河底向上累加得相应水位之下的库容,即可画出水位库容关系曲线。
相邻高程间的部分容积可按下式计算
Z F F V ∆+=
∆2
21 或用较精确的公式 Z F F F F V ∆++=∆)(3
12211。
天然水的特性和结构水是最频繁的物质,但它有许多异样特性。
也正是因为这些特性,才使水在自然界和人类生活中普遍发生巨大作用,成为安排自然和人类环境中各种现象的主要因素。
要讨论水及其中杂质共同表现的水质特性,需先深化了解水本身的特性。
在地球表面的环境条件下,水可能呈三种物理状态,即液态、气态和固态。
因为沸点和冰点间温度范围相当宽,且相变热很大,所以地球表面大量的水还是呈液态,于是构成了各种类型的自然水系,通常条件下呈液态这一点也正是水的最重要特点之一。
水的特性与水的分子结构有关。
水分子中的氧原子受到四个电子对包围,其中两个电子对与两个氢原子分享,形成两个共价键;另外两对是氧原子本身所持有的孤对电子。
四个电子对间因为带负电而相互排斥,使它们有呈四周体结构的倾向,但因孤对电子占领的空间较小,与分享电子对相比具有更大的斥力,因此使H-O-H键角由109.5°(几何正四周体)缩减到104.5°。
氧原子具有比氢原子大得多的电负性,所以水分子中的两分享电子对趋向于氧而偏离氢,于是就在两个孤对电子上集中更多负电荷,使水分子为具有很大偶极矩的极性分子,这样的一个水分子就有可能通过正、负电荷静电引力与近旁的四个水分子以氢键相联系,分子间氢键力大小为18.81kJ/mol,约为O一H共价键的1/20,冰溶化成水或水挥发成水汽,都首先需要外界供能破坏这些氢键。
当冰开头溶化成水时,冰的疏松的三维氢键结构中约有15%氢键断裂,晶体结构崩溃,体积缩小而密度增大,如有更多热能输入体系,将引起:①更多氢键破碎,结构进一步分崩离析,密度进一步增大;②体系温度上升,分子动能增强,因为分子振动加剧,而每一分子占领更大体积空间,所以这一因素又使密度趋于减小。
上述两因素随温度上升而互相消长的结果,使淡水在4℃时有最大密度,这种状况对水生生物越冬具有特殊重要的意义。
在气相中的水大多数以单分子形态存在,在普通温度和压力条件下,惟独少量以二聚体或三聚体的形态存在。
科学实验探索水的特性科学实验中探索水的特性水是地球上最常见的物质之一,也是生命存在的基础。
水的特性对于我们理解自然界以及进行科学研究有着重要的作用。
通过科学实验,我们可以深入了解水的特性,并揭示其中的奥秘。
本文将通过几个实验来探索水的特性。
实验一:水的密度材料:两个透明的玻璃杯、水、盐方法:1. 在第一个玻璃杯中倒入冷水,将其标记为“杯A”。
2. 在第二个玻璃杯中倒入温水,将其标记为“杯B”。
3. 将适量的盐加入“杯B”中。
4. 观察水的密度变化。
你可以使用物体轻轻放入水中,观察它们的浮沉情况。
结果与讨论:我们可以看到,加入盐的水比没有盐的水的密度更高。
这是因为溶解盐后,盐颗粒与水分子结合形成了较重的分子团,从而增加了水的密度。
这个实验揭示了水的密度是可变的,受到其他物质的影响。
实验二:水的沸点材料:一个烧杯、水、酒精灯(或其他加热设备)方法:1. 在烧杯中倒入适量的水。
2. 点燃酒精灯,将火焰放在烧杯底部。
3. 观察水的变化,当水开始沸腾时停止加热。
结果与讨论:我们可以观察到,当水受热达到一定温度时,它开始沸腾。
这个温度称为水的沸点。
水的沸点随着海拔高度的增加而降低,因为在较高海拔下,大气压力较低,所以水分子更容易获得足够的能量来转化为气体形式。
实验三:水的凝固点材料:一个冰块、一个温度计方法:1. 将冰块放在温度计旁边。
2. 定期记录冰块周围的温度。
结果与讨论:我们可以观察到,当温度降至零度时,冰块开始融化。
这个温度称为水的凝固点,也是水从固体状态转化为液态状态的临界点。
水的凝固点和沸点都是物质独有的特性,对于生物和地球的正常功能至关重要。
实验四:水的溶解性材料:一个透明玻璃杯、水、食盐、糖方法:1. 在玻璃杯中倒入适量的水。
2. 分别加入一小勺食盐和糖,并搅拌均匀。
3. 观察溶液是否变为透明。
结果与讨论:我们可以观察到,食盐能够完全溶解在水中,形成透明溶液;而糖也能够溶解在水中,但溶解后的液体保持不透明的状态。
水的结构特点
嘿,你知道吗,水可是个超级有趣的东西呢!水的结构特点,那可是相当奇妙呀!
水就好像是一支神奇的队伍,每个水分子都是一名勇敢的“小战士”。
它们手拉手、肩并肩,紧密地团结在一起。
比如说,你看那平静的湖面,不就是水分子们整齐排列的成果嘛!
水分子之间还有着特别的感情呢!它们互相吸引、互相依靠。
这就好像好朋友之间,总是不离不弃。
比如我们口渴了要喝水,水进入我们身体后,水分子们依然紧紧相连,为我们的健康努力着呀!
水的这种结构还让它有了许多神奇的性质呢!比如它的比热容很大,这意味着什么?就好比冬天里的一床厚被子,能让我们感到温暖和舒适。
你想想,在炎热的夏天,水能够帮我们降温,我们跳进游泳池,哇,那凉爽,不就是因为水分子们的这个特点嘛!
而且哦,水还能变成各种形态呢!从液态到固态的冰,再到气态的水蒸气,这变化多神奇呀!这不就像是一个超级英雄,可以随时变换形态来应对
不同的情况嘛。
当水变成冰的时候,那滑冰场上的冰面,不就是水分子们变身的成果嘛!
水的这些结构特点真的是太重要了。
没有水的这些特性,我们的生活可就完全不一样啦!世界会变得干燥、无趣,哪里还会有美丽的彩虹、神奇的雪花呀!所以说呀,水真的是大自然赐予我们的最宝贵的礼物呢!我们一定要好好珍惜它,爱护它呀!。