水的物理性质表

续表2-1
食 乳制品 奶油 山羊奶 奶酪（含水量与品种有关） 奶粉 冰淇淋 人造奶油 焙烤食品 面包 饼干 馅饼 糖及其制品 蜂蜜 果冻、果酱 蔗糖、硬糖、纯巧克力 品 含水量（%） 15 87 40~75 4 65 15 35~45 5~8 43~59 20 <35 <1
2. 水在食品方面的功能
单个水分子的结构特征
• 水分子的四面体结构
有对称性
• H-O共价键具离子性
与电负性
• 氧的另外两对孤对电
子具有静电力
2. 水分子的缔合作用
①H-O键间电荷的非对 称分布(氧电负性大，使 氢原子带有部分正电荷且 电子屏蔽小，表现裸质子 特征)使H-O键具有极性， 这种极性使分子之间产生 引力。 ②由于每个水分子具有 数目相等的氢键供体和受 体，因此可以在三维空间 形成多重氢键网络结构。 ③静电效应。 为什么水分子间存 在强大吸引力能进 行高强度缔合？ 氢键供体
不同的缔合形式，可导致水分子之间的缔合数大于4。
水的结构特征
水是呈四面体的网状结构。 水分子之间的氢键网络是动态的。 水分子氢键键合程度取决于温度。
温度(℃)
0 1.5
配位数
4 4.4
分子间距nm
0.276 0.290
8.3
4.9
0.305
为什么水的密度在3.98℃/4 ℃最大？
水分子之间的氢键网络是动态的； 水的氢键键合程度取决于温度； 0 ℃时，冰中水分子配位数是4，随着温 度上升，配位数增多，密度增大，在0-3.98 ℃时，配位数的影响占主导。但温度升高 密度降低；
第二章
水
Water
本章简介
本章作业
第2章 水
掌握内容 讲授

水的粘度计算表水的黏度表(0～40℃)温度T粘度μPa·s或N·s·m-2温度T粘度μPaN·K ℃K273.16 1.7921 1.7921×10-320.2 293.36 1.00001.000010-3274.16 1.7313 1.7313×10-321 294.16 0.98100.981010-3275.16 1.6728 1.6728×10-322 295.16 0.95790.957910-3276.16 1.6191 1.6191×10-323 296.16 0.93580.935810-3 1.5674×0.9142281.16 1.3860 1.3860×10-328 301.16 0.83600.836010-3282.16 1.3462 1.3462×10-329 302.16 0.81800.818010-3283.16 1.3077 1.3077×10-330 303.16 0.80070.800710-3284.16 1.2713 1.2713×10-331 304.16 0.78400.784010-3285.16 1.2363 1.2363×10-332 305.16 0.76790.767910-3286.16 1.2028 1.2028×10-333 306.16 0.75230.752310-3水的物理性质12.31 988.1 209.30 4.174 64.78 54.94 4.49 67.7 19.932 983.2 251.12 4.178 65.94 46.88 5.11 66.2 31.164 977.8 292.99 4.178 66.76 40.61 5.70 64.3 47.379 971.8 334.94 4.195 67.45 35.65 6.32 62.6 70.136 965.3 376.98 4.208 67.98 31.65 6.95 60.7 101.33 958.4 419.10 4.220 68.04 28.38 7.52 58.8 143.31 951.0 461.34 4.238 68.27 25.89 8.08 56.9 198.64 943.1 503.67 4.250 68.50 23.73 8.64 54.8 270.25 934.8 546.38 4.266 68.50 21.77 9.17 52.8 361.47 926.1 589.08 4.287 68.27 20.10 9.72 50.7 476.24 917.0 632.20 4.312 68.38 18.63 10.3 48.62320.88 840.3 943.70 4.614 64.55 12.46 14.8 33.8 2798.59 827.3 990.18 4.681 63.73 11.97 15.9 31.6 3347.91 813.6 1037.49 4.756 62.80 11.47 16.8 29.1 3977.67 799.0 1085.64 4.844 61.76 10.98 18.1 26.7 4693.75 784.0 1135.04 4.949 60.84 10.59 19.7 24.2 5503.99 767.9 1185.28 5.070 59.96 10.20 21.6 21.9 6417.24 750.7 1236.28 5.229 57.45 9.81 23.7 19.5 7443.29 732.3 1289.95 5.485 55.82 9.42 26.2 17.2 8592.94 712.5 1344.80 5.736 53.96 9.12 29.2 14.7 9877.96 691.1 1402.16 6.071 52.34 8.83 32.9 12.3 11300.3 667.1 1462.03 6.573 50.59 8.53 38.2 10.0F3Viscosity decreases with pressure(at temperatures below 33°C)Viscous flow occurs by molecules moving through the voids that exist between them. As the pressure increases, the volume decreases and the volume of these voids reduces, so normally increasing pressure increases the viscosity.Water's pressure-viscosity behavior [534] can be explained by the increased pressure (up to about 150 MPa) causing deformation, so reducing the strength of the hydrogen-bonded network, which is also partially responsible for the viscosity. This reduction in cohesivity more than compensates for the reduced void volume. It is thus a direct consequence of the balance between hydrogen bonding effects andthe van der Waals dispersion forces [558] in water; hydrogen bonding prevailing at lower temperatures and pressures. At higher pressures (and densities), the balance between hydrogen bonding effects and the van der Waals dispersion forces is tipped in favor of the dispersion forces and the remaining hydrogen bonds are stronger due to the closer proximity of the contributing oxygen atoms [655]. Viscosity, then, increases with pressure. The dashed line (opposite) indicates the viscosity minima.The variation of viscosity with pressure and temperature has been used as evidence that the viscosity is determined more by the extent of hydrogen bonding rather than hydrogen bonding strength.Self-diffusion is also affected by pressure where (at low temperatures) both the translational and rotational motion of water anomalously increase as the pressure increases.。

水温对水的许多物理性质，如密度、粘度、蒸汽压 等有直接的影响。
水温对水的pH值、盐度及碳酸钙饱和度等化学性质 也存在明显影响。
水温影响水中溶解度。在1个大气压下，氧在淡水 中的溶解度10℃时为11.33mg/L，20℃时为9.17mg/L， 30℃时为7.63 mg/L。
水温的影响：
1. 化学和生物化学反应速度 化学和生化反应的速度随温度的升高而加快。 通常温度每升高10℃，反应速率约可增加一倍。
由于水中含有泥土、细砂、有机物、无机物、 浮游生物和微生物等悬浮物质，对进入水中的光 产生散射或吸收，从而表现出浑浊现象。
水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度 称为浊度。 色度是由于水中的溶解物质引起的，而浊度 则是由不溶解物质引起的。
浊度的大小不仅与悬浮物质的数量、浓度有关，还 与它们的颗粒大小、形状和折射指数等性状有关。 浑浊的水会影响水的感官，也是水可能受到污染的 标志之一。浊度高的水会明显阻碍光线的透射，从而影 响水生生物的生存。 浊度的测定主要用于天然水、饮用水和部分工业用 水。在给水处理中，通过测定浊度可以选择最经济有效 的混凝剂，确定其最佳投加量。
色度的测定
铂钴标准比色法标准色列
(1) 铂钴标准比色法和铬钴比色法
铂钴标准比色法（GB11903-89）是将一定量 的氯铂酸钾（K2PtCl6）和氯化钴（CoCl2 6H2O） 溶于水中配成标准色列。 定义：1升水中含1mg铂和0.5mg钴所具有的颜色 定为1度。将待测水样与标准色列进行目视比色， 以确定其色度。
值得注意的问题： ① 若水样经稀释后与标准色列目视比色，则所测 色度需乘上其稀释倍数方为原水样的色度。 ② 以上两种方法因所配制的标色列为黄色，因 此只适用于较清洁且具有黄色色调的饮用水和天然 水的测定。 若水样为其它颜色，无法与标准色列进行比较， 则可用适当的文字描述其颜色和色度，如淡蓝色、 深褐色等等。

(C )
典例精析
【解析】从宏观来看水是由氢元素和氧元素组成的，从微观 角度来看水是由水分子构成的。水分子又是由氢原子和氧原子构 成的。不能说“水是由氢分子和氧分子组成的”，因为水中只有 水分子，没有其他的分子；也不能说“水是由氢原子和氧原子组 成的”，因为水是由水分子构成，不是由原子直接构成。
典例精析
水的组成
思维导图课件
思维导图
思维导图解读——水的性质及用途
(1)水的物理性质 ①纯净的水是无色、无味的液体。 ②在101 kPa时，水的凝固点是0 ℃，沸点是100 ℃。 ③在4 ℃时，水的密度最大，为1 g/cm3(其他温度时水的密度小于1 g/cm3， 但在计算时，一般取值为1 g/cm3)。 ④水结冰时体积膨胀，所以冰的密度比水小，能浮在水面上。 ⑤水的导电能力很弱，在低电压下一般不能导电，但在高电压下水的导 电能力增强。
思维导图解读——水的性质及用途
(2)水的化学性质 ①水是一种非金属氧化物，但它不是酸性氧化物，在通常情况下pH=7， 呈中性。水能发生微弱的电离，且电离出的H+浓度与OH-浓度相等，因此水 既不显酸性，也不显碱性，为中性液体。 ②水的热稳定性较强，难于分解，但在通电的条件下分解生成氢气和氧 气。
思维导图解读——水的性质及用途
典例精析
【例4】某商场举行开业典礼，店外挂满了氢气球，周围挤满了人，在拥挤 中，有的气球被挤破，遇上点燃的香烟引起爆炸，并引发邻近的一些气球爆炸。 火焰烧焦了一些顾客的头发，并轻度烧伤了一些人的皮肤，试简要回答：
(1)解释爆炸的原因： 气球被挤破，其内充的氢。气与空气混合，遇到明火引发爆炸 (2)鉴于上述原因，现在人们正试着使用其他气体，如氖气(密度为0.80 g/L) 来代替氢气填充气球。你认为是否可行?为什么?