1、特殊的冰熱冰：除了前面提到高壓下形成的熱冰之外，重水在3.8時結冰，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，液態水遵守 一般熱脹冷縮規律。4以下，原來水中呈線形分布的縮合分子中，出現一種像 冰晶結構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，在自然界不能穩定存在。天然冰中水分子的締合是按六方晶系的規那么排列起來的。所謂結晶格子，最 簡單的例子是緊密地堆砌的

2、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實際是二氧化碳的固體狀態，與水和冰沒有關系。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，干冰已經被廣泛的使用在許多層面了，干冰在增溫時是由固態直接升華大氣 壓才會出現液態二氧化碳。水結冰后為何體積會變大？水其實是一種

3、很特殊的物質。水是地表上唯一一種三態并存的物質。他的物理與化學性質都挺特別的，主要是由于水分子的特殊結構造成的。水的分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成，但三者并不在一條直線上， 而是以氧原子為中心形成一個鍵角為105度的三角形。在相對于兩個氫原子相 反方向上有兩個帶負電的電子云，他們可以吸引相鄰水分子的氫核，形成所謂的 “氫鍵”。氣態水分子基本相互是獨立的，除了碰撞外，相互作用力很弱；液態水分 子局部在氫鍵的作用下已經結合在一起，與一般的流體分子獨立而不規那么的運動 特點是不一樣的；而固態水的分子那么彼此強烈的結合形成規那么有序的陣列結構。當水結冰時，一個水分子通過氫鍵的作用會將鄰近的四個水分

4、子吸引在周 圍形成六角形結構，再層層相疊形成冰晶，這樣的排列使水在從液態變成固態時 表現為體積脹大，密度變小。這個特性對生物很重要，因為如果水和大多數物質一樣固態密度比液態密 度大的話，那么冬天將使河底、湖底和海底的水先結冰，那么必使水底生物無法生存。 我們學過地球上早期的生命起源于海洋，如果冰不能漂浮在水面上，地球上就算 有生命也無法平安度過冰期。所以，水的特性對地球上的生物生存有著重要作用。融化的冰川冰的組成有三種：首先，冰處于水的融點時為冰水混合體，冰的體積和水的 體積相互交融，這樣就不會影響水的體積；其次，水完全結為冰，但是水仍存在 于冰的底部，一般結冰的湖面都有這種現象，這種水仍受到

5、冰的壓力，體積不會 被冰變化；最后，降水過程在陸地上形成冰川，這種冰是我們要接下來討論的， 對于這種冰，水的體積的增量完全等于冰的融化量。水的體積是不變化的。眾所周知I,云的多少是經常變化的，所以水的存在完 全是用地表的平均體積來評價的。一般情況下，水的重量也是不變化的，而冰的 形成使同體積的水分子質量下降。冰內微小的水分會影響整個冰塊的結構特性。C02含量對地球的氣溫產生了不到1攝氏度的貢獻；其實，這個貢獻是個 平均值。平均到什么程度了呢？某地升溫10度，某地降溫10度，對地球來說, 平均氣溫是不變的，地球的冷熱交替主要是海洋造成的，然而某些地方氣溫異 常會導致水溫變化而使洋流中斷、漸弱或改

6、變。冷的地方變熱，熱的地方就會變 冷。不平均導致了冰川的大規模破損。1億年以前，地球可能有過全部冰雪融化的情況。這種情況下，洋流作用變 緩，有些地方異常干燥而無降水。小行星并不是恐龍滅絕的主因，而是氣候變化, 植被減少導致。全球氣候的變化導致了冰川的加劇分解，冰一旦落于水面，不需要融化就使 水的體積增大，這是阿基米德原理。全球海洋面積占總外表積71%,如果這些 面積上面放上從南、北極融化的水，會使水面增高60多米。拓展活動一:熱水和冷水誰結冰更快？同學們請你們思考一下熱水和冷水誰結冰更快呢？設計一個實驗 驗證自己的想法。拓展活動二：制作美味的冰淇淋材料準備：毛巾、冰塊、巧克力粉、杯子、鹽、牛奶、奶油、大盆、 勺子方法：1、在杯子里倒入一勺巧克力