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冰的特點(diǎn)是什么自然特征
冰的特點(diǎn)：
水的熱脹冷縮是反常的，水在低于4度時(shí)熱縮冷脹，導(dǎo)致密度下降，而大于4度時(shí)，則恢復(fù)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(diǎn)，當(dāng)水結(jié)冰的時(shí)候，冰的密度小，浮在水面，可以保障水下生物的生存。當(dāng)天暖的時(shí)候，冰在上面，也是最先解凍。但如果冰的密度比水大，冰會(huì)不斷沉到水下，天暖的時(shí)候也不會(huì)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(huì)存在了。
冰的簡(jiǎn)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(yīng)不同壓力可以有其他晶格結(jié)構(gòu)。密度比水小。
熔點(diǎn)：
在常壓環(huán)境下，冰的熔點(diǎn)為0℃。0℃水凍結(jié)成冰時(shí)，體積會(huì)增大約1/9(水體積最小時(shí)為4℃)。據(jù)觀測(cè)，封閉條件下水凍結(jié)時(shí)，體積增加所產(chǎn)生的壓強(qiáng)可達(dá)2500大氣壓。
冰的熔點(diǎn)與壓強(qiáng)存在著一種奇妙的關(guān)系：在2200大氣壓以下，冰的熔點(diǎn)隨壓力的增大而降低，大約每升高130個(gè)大氣壓降低1攝氏度;超過2200大氣壓后，冰的熔點(diǎn)隨壓力增加而升高：3530大氣壓下冰的熔點(diǎn)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(shí)才熔化，稱為名副其實(shí)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(huì)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(shí)，冰就會(huì)開始融化，變?yōu)橐簯B(tài)水。日本一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)，冰開始融化的時(shí)候，是以結(jié)晶內(nèi)的一個(gè)水分子開始脫離結(jié)晶為契機(jī)，相關(guān)機(jī)制有助于弄清含水的蛋白質(zhì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化的機(jī)制。
如果用電燈等的強(qiáng)光照射，冰的內(nèi)部就會(huì)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(xué)研究所和岡山大學(xué)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(jì)算機(jī)演算了由約1000個(gè)水分子形成的冰被加熱時(shí)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(gè)水分子從結(jié)晶脫離，開始自由運(yùn)動(dòng)，而這個(gè)水分子并不會(huì)回到原來的位置，從而導(dǎo)致結(jié)晶出現(xiàn)歪曲。而結(jié)晶一旦出現(xiàn)歪曲，就會(huì)逐漸擴(kuò)大，最終整個(gè)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(shí)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(shí)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?yàn)楸拿芏缺人。凹俦w”的存在，降低了水的密度，這就是為什么水在4℃時(shí)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(shí)驗(yàn)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(jiǎn)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(gè)假設(shè)的原子，便得到了一個(gè)結(jié)晶格子。冰的晶格為一個(gè)帶頂錐的三棱柱體，六個(gè)角上的氧原子分別為相鄰六個(gè)晶胞所共有。三個(gè)棱上氧原子各為三個(gè)相鄰晶胞所共有，二個(gè)軸頂氧原子各為二個(gè)晶胞所共有，只有中央一個(gè)氧原子算是該晶胞所獨(dú)有。
注：一般被稱為干冰的物質(zhì)實(shí)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(diǎn)是攝氏負(fù)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(jì)，干冰已經(jīng)被廣泛的使用在許多層面了，干冰在增溫時(shí)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(huì)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(qiáng)至5.1大氣壓才會(huì)出現(xiàn)液態(tài)二氧化碳。
冰融化過程特點(diǎn)：
冰的熔點(diǎn)是0°，其熔化過程的特點(diǎn)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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